题目

已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为根号2,且过点(4,-根号10)点M（3,m）在双曲线上
（1）求双曲线方程
（2）求证 向量MF1乘以向量MF2=0
（3）求△F1MF2面积

提问时间：2020-07-21

答案

(1)、设焦点在X轴,双曲线方程为:x^2/a^2-y^2/b^2=1,
c/a=√2,(a^2+b^2)=2a^2,a=b,
x^2/a^2-y^2/a^2=1,
双曲线经过点（4,－√10),
代入方程,a=√6,
∴双曲线方程为:x^2/6-y^2/6=1,这是实轴在X轴上,
而若实轴在Y轴,则点（4,-√10）代入没有实数解,故焦点不可能在Y轴.
（2）、M（3,m)在双曲线上,代入方程,
m=±√3,c=ea=√2*√6=2√3,焦点坐标：F1（-2√3,0),F2(2√3,0),
向量F1M={3+2√3,3},向量F2M={3-2√3,3},
向量F1M·向量F2M=(3+2√3)i·(3-2√3)i+3j·(3-2√3)i+(3+2√3)i·3j+3j·3j=-3+3=0,
这里i和j是水平和垂直向量的单位分量,i和j点积为0,
同理m==-√3时结果相同,
∴向量F1M·向量F2M=0,二向量互相垂直.
可以用勾股定理,证明F1M^2+F2M^2=F1F2^2,或求出直线F1M和F2M斜率的互为倒数关系来证明二向量相垂直,而推出二向量点积为0.
（3）、在△MF1F2中,|F1F2|=2c=4√3,高=√3,
∴S△MF1F2=|F1F2|*h/2=4√3*√3/2=6.