25~26高三上·福建一模·第8题

已知双曲线$C:x^2 – y^2 = 1$,过$x$轴正半轴上的一点$M$的直线$l$交$C$于$P,Q$两点,直线$l$分别和直线$x – y = 0$及直线$x + y = 0$交于$A,B$两点,且$A,Q,P,B$在直线$l$上顺次排列.设$O$为坐标原点,若$|OA| = |OP|$,$\angle AMO – \angle AOQ = 45^\circ$,那么直线$l$的斜率为( )
A.$-3 – \sqrt{7}$
B.$-5$
C.$-1 – \sqrt{17}$
D.$-3 – 2\sqrt{2}$

双曲线+中点性质:角度推垂直,射影定理破斜率

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D

依题意作图如下:

图片[2]-双曲线+中点性质:角度推垂直,射影定理破斜率

由$\angle AMO + \angle QOM$$= \angle AOQ + 45^\circ + 45^\circ – \angle AOQ = 90^\circ$,知$OQ \perp QM$.
又$|OA| = |OP|$,所以$|AQ| = |QP|$.

因为直线$l$与$x$轴相交,可设直线$l$的方程为$x = ky + m$.
联立双曲线$C$与直线$l$的方程,整理得$(k^2 – 1)y^2 + 2kmy + m^2 – 1 = 0$.
故$y_P + y_Q = -\frac{2km}{k^2 – 1}$.

再将直线$l$与直线$x – y = 0$及直线$x + y = 0$分别联立,得$y_A = -\frac{m}{k – 1}$,$y_B = -\frac{m}{k + 1}$.
所以$y_A + y_B = -\frac{2km}{k^2 – 1} = y_P + y_Q$,
因此线段$AB,PQ$有相同的中点,
故$|PQ| = |AQ| = |BP|$.

因为$\angle AOB = \angle AQO = 90^\circ$,故由射影定理,有$|OQ|^2 = |AQ| \cdot |BQ| = 2|AQ|^2$,
所以$\tan \angle OAQ = \frac{|OQ|}{|AQ|} = \sqrt{2}$.

于是直线$l$的斜率$k’ = \tan(\angle OAQ + 45^\circ)$$= \frac{\sqrt{2} + 1}{1 – \sqrt{2}} = -3 – 2\sqrt{2}$.

故选:D.

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THE END
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