解题思路:(Ⅰ)由题设知:l的方程为y=x+2,代入双曲线
C:
x
2
a
2
−
y
2
b
2
=1(a>0,b>0)
,得:(b2-a2)x2-4a2x-4a2-a2b2=0,设B(x1,y1),D(x2,y2),则
x
1
+
x
2
=
4
a
2
b
2
−
a
2
,
x
1
•
x
2
=−
4
a
2
+
a
2
b
2
b
2
−
a
2
,由M(1,3)为BD的中点,知
4
a
2
b
2
−
a
2
=2
,由此能求出双曲线C的离心率.
(Ⅱ)双曲线的左、右焦点为F1(-3,0),F2(3,0),点F1关于直线g:x-y+9=0的对称点F的坐标为(-9,6),直线FF2的方程为x+2y-3=0,故交点M(-5,4).由此能求出椭圆的方程.
(本小题满分12分)
(Ⅰ)由题设知:l的方程为y=x+2,代入双曲线C:
x2
a2−
y2
b2=1(a>0,b>0),并化简得:
(b2-a2)x2-4a2x-4a2-a2b2=0,(*)…(2分)
设B(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=
4a2
b2−a2,x1•x2=−
4a2+a2b2
b2−a2,…(4分)
由M(1,3)为BD的中点,知
x1+x2
2=1,故
4a2
b2−a2=2,
即b2=3a2.故c=2a,∴e=2.…(6分)
(Ⅱ)双曲线的左、右焦点为F1(-3,0),F2(3,0),点F1关于直线g:x-y+9=0①
的对称点F的坐标为(-9,6),直线FF2的方程为x+2y-3=0,②…(8分)
解方程组①②得:交点M(-5,4),…(9分)
此时|MF1|+|MF2|最小,所求椭圆的长轴2a=|MF1| +|MF2| =|FF2| =6
5,
∴a=3
5,…(11分)
∵c=3,∴b2=36,故所求椭圆的方程为
x2
45+
y2
36=1.…(12分)
点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;双曲线的简单性质.
考点点评: 本题考查双曲线的离心率的求法,考查椭圆方程的求法,具有一定的探索性.解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.