双曲线x^2/a^2-y^2/b^2=1(a>0,b>0)的两个焦点F1,F2,点A在双曲线的第一象限的图像上,若三角形AF1F2面积为且tanAF1F2=1/2,tanAF2F1=-2求双曲线的方程?面积为1

问题描述:

双曲线x^2/a^2-y^2/b^2=1(a>0,b>0)的两个焦点F1,F2,点A在双曲线的第一象限的图像上,若三角形AF1F2面积为
且tanAF1F2=1/2,tanAF2F1=-2求双曲线的方程?
面积为1

设∠F₁AF₂=α
双曲线方程为x^2/a^2-y^2/b^2=1
因为A在双曲线上,由定义|AF₁-AF₂|=2a
在焦点三角形中,由余弦定理得
F₁F₂的平方=AF₁平方+AF₂平方-2AF₁AF₂cosα
=|AF₁-AF₂|平方+2AF₁AF₂-2AF₁AF₂cosα
(2c)^2=(2a)^2+2AF₁AF₂-2AF₁AF₂cosα
AF₁AF₂=[(2c)^2-(2a)^2]/2(1-cosα)
=2b^2/(1-cosα)
三角形的面积公式=1/2 AF₁AF₂sinα
=b^2sinα/(1-cosα)
=b^2cot(α/2)=1
tanAF1F2=1/2,tanAF2F1=-2
tanα=tan(180-AF1F2-AF2F1)=-tan(AF1F2+AF2F1)=3/4
再得tanα/2=1/3或3,cot(α/2)=1/3或3,再由b^2cot(α/2)=1
求出b,a

设A(m,n).m>0,n>0.
由tanAF1F2=1/2可得,n/(m+c)=1/2,
由tanAF2F1=-2可得,n/(m-c)= 2,
由三角形AF1F2面积为1可得,1/2•2c•n=1,
以上三式联立解得:
c=√3/2,m=5√3/6,n=2√3/3.
所以A(5√3/6,2√3/3),F1(-√3/2,0),F2(√3/2,0).
根据双曲线定义可得2a=|AF1|-|AF2|=√15.
a=√15/2,
b=√(c²-a²)=√3.
∴双曲线方程为4x²/15-y²/3=1.