设四点A、B、C、D均在双曲线x2-y2=1的右支上.

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  • 解题思路:(1)据两向量共线的充要条件得两向量共线,据两线平行斜率相等,设出直线方程与曲线方程联立,利用韦达定理代入得证.(2)利用弦长公式得到斜率与截距的关系,据四边形为两个三角形面积的和表示出面积,转化为求函数的最大值.

    (1)∵

    AB=λ

    CD,∴

    AB∥

    CD

    ①直线AB的斜率不存在时,

    设方程为x=m(|m|>1),

    设A(m,y1),则B(m,-y1)且m2-y12=1

    OA•

    OB=m2-y12=1同理

    OC•

    OD=1

    OA•

    OB=

    OC•

    OD

    ②直线AB斜率存在时,设方程为y=kx+b

    与x2-y2=1联立得(1-k2)x2-2kbx-b2-1=0

    设A(x1,y1)B(x2,y2)则x1+x2=

    2kb

    1−k2,x1x2=

    b2+1

    k2−1

    OA•

    OB=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+b)(kx2+b)=(1+k2)x1x2+kb(x1+x2)+b2=

    k2+1

    k2−1

    ∵AB∥CD∴直线CD与直线AB斜率相等,同理

    OC•

    OD=

    k2+1

    k2−1

    OA•

    OB=

    OC•

    OD综上,

    OA•

    OB=

    OC•

    OD

    (2)AB斜率存在时,4=|AB|2=(1+k2)[(x1+x22-4x1x2]

    由(1)②得b2=

    2k2(k2−1)

    1+k2∵x1•x2>0∴k2>1,设P(x0,y0),则x0=

    1

    2(x1+x2)=

    kb

    1−k2y0=kx0+b=

    b

    1−k2∴S=

    |x0−y0|

    2•

    |x0+y0|

    2=

    1

    2•

    b2

    k2−1=1−

    1

    1+k2

    ∵k2>1∴

    1

    2<S<1;AB斜率不存在时,易得S=1

    综上,四边形OMPN面积的最大值为1.

    点评:

    本题考点: 平行向量与共线向量;直线与圆锥曲线的综合问题.