已知椭圆D:x250+y225=1与圆M:x2+(y-5)2=9,双曲线G与椭圆D有相同焦点,它的两条渐近线恰好与圆M相切,求双曲线G的方程.

问题描述:

已知椭圆D:

x2
50
+
y2
25
=1与圆M:x2+(y-5)2=9,双曲线G与椭圆D有相同焦点,它的两条渐近线恰好与圆M相切,求双曲线G的方程.

∵椭圆D

x2
50
+
y2
25
=1的两个焦点F1(-5,0),F2(5,0),因而双曲线中心在原点,焦点在x轴上,且c=5.
设双曲线G的方程为
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
∴渐近线为bx±ay=0且a2+b2=25,
∵圆心M(0,5)到两条渐近线的距离为r=3,
|5a|
a2+b2
=3,即
5|a|
5
=3,解得a=3,b=4,
∴G方程为
x2
9
-
y2
16
=1.
答案解析:依题意,设双曲线G的方程为
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0),从而得到其渐近线方程,由椭圆方程可求得双曲线G的两个焦点F1(-5,0),F2(5,0),利用圆心M(0,5)到两条渐近线的距离为r=3即可求得a,b,从而可得双曲线G的方程.
考试点:双曲线的标准方程;椭圆的简单性质.
知识点:本题考查双曲线的标准方程与椭圆的简单性质,考查点到直线间的距离公式,属于中档题.