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我们来解决一个椭圆与双曲线交点的问题。椭圆方程为 x²/4 + y²/3 = 1,双曲线方程为 xy = k。这两条曲线在第一象限相交于P、Q两点,我们需要求出直线PQ的斜率。
我们设P点坐标为(x₁, y₁),Q点坐标为(x₂, y₂)。直线PQ的斜率公式为(y₂-y₁)/(x₂-x₁)。由于P、Q两点都在双曲线xy=k上,所以y₁=k/x₁,y₂=k/x₂。将这些代入斜率公式,经过化简可得斜率等于负k除以x₁x₂。
接下来联立方程求解。将双曲线方程xy=k代入椭圆方程,得到x²/4加上k²/(3x²)等于1。整理后得到3x⁴减12x²加4k²等于0。设t等于x²,就得到关于t的二次方程3t²-12t+4k²=0。
最后应用韦达定理。对于方程3t²-12t+4k²=0,两根的乘积等于4k²/3。即x₁²·x₂²=4k²/3,所以(x₁x₂)²=4k²/3。将这个结果代入斜率公式,得到k_PQ²=3/4。由于直线PQ在第一象限是下降的,斜率为负,所以k_PQ=-√3/2。答案是D。
我们设P点坐标为(x₁, y₁),Q点坐标为(x₂, y₂)。直线PQ的斜率公式为(y₂-y₁)/(x₂-x₁)。由于P、Q两点都在双曲线xy=k上,所以y₁=k/x₁,y₂=k/x₂。将这些代入斜率公式,经过化简可得斜率等于负k除以x₁x₂。
接下来联立方程求解。将双曲线方程xy=k代入椭圆方程,得到x²/4加上k²/(3x²)等于1。整理后得到3x⁴减12x²加4k²等于0。设t等于x²,就得到关于t的二次方程3t²-12t+4k²=0。
最后应用韦达定理。对于方程3t²-12t+4k²=0,两根的乘积等于4k²/3。即x₁²·x₂²=4k²/3,所以(x₁x₂)²=4k²/3。将这个结果代入斜率公式,得到k_PQ²=3/4。由于直线PQ在第一象限是下降的,斜率为负,所以k_PQ=-√3/2。答案是D。
让我们总结一下解题过程。首先设置交点坐标,然后利用双曲线方程推导斜率公式,接着联立椭圆与双曲线方程,最后应用韦达定理求解。通过这些步骤,我们得到直线PQ的斜率为负根号3除以2。因此正确答案是选项D。