已知等轴双曲线C:x^2-y^2=a^2(a>0)上一定点P(x,y)及曲线C上两动点A,B满足(
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(1)证明:设A,B坐标分别为(x1,y1) (x2,y2),AP,BP的中点分别是M,N

由于(OA-OP)*(OB-OP)=0,

且向量PA*向量PB=0

则直线PA与直线PB垂直

则有:kPA*kPB=-1

则可得

(y1-y0)/(x1-x0)*(y2-y0)/(x2-x0)=-1

又三点在双曲线上,可得

x1^2-y1^2=a^2--(1),x2^2-y2^2=a^2--(2),x0^2-y0^2=a^2--(3)

(1)-(3)得:(x1-x0)(x1+x0)-(y1-y0)(y1+y0)=0--(4),

(2)-(3)得:(x2+x0)(x2-x0)-(y2+y0)(y2-y0)=0--(5),

由(4)(5)可得:

(x1+x0)=(y1-y0)/(x1-x0)*(y1+y0),

(x2+x0)=(y2-y0)/(x2-x0)*(y2+y0)

所以:联立(OA+OP)*(OB+OP)

=(x1+x0)(x2+x0)+(y1+y0)(y2+y0)

=[(y1-y0)/(x1-x0)]*[(y2-y0)/(x2-x0)]*[(y1+y0)(y2+y0)]+(y1+y0)(y2+y0)

=0

2)设kPA=k,则:kPB=-1/k (k不等于0)

则直线PA:y-y0=k(x-x0),

直线PB:y-y0=(-1/k)(x-x0)

将y-y0=k(x-x0)带入双曲线方程得:

x^2-[k(x-x0)+y0]^2=a^2

化简得:(x-x0)[(1-k^2)x+(k^2+1)x0-2ky0]=0,

于是得到:

|AP|=|[2ky0-(k^2+1)x0]/(1-k^2)-x0|=2|(ky0-x0)/(1-k^2)|

则|AP|^2=(k^2+1)*4(ky0-x0)^2/(1-k^2)^2

同理得到:

|BP|^2=4(1+k^2)(y0+kx0)^2/(1-k^2)^2

所以利用勾股定理得:

|AB|^2=|AP|^2+|BP|^2

=(k^2+1)*4(ky0-x0)^2/(1-k^2)^2+4(1+k^2)(y0+kx0)^2/(1-k^2)^2

=4*(k^2+1)/(1-k^2)^2*[(ky0-x0)^2+(y0+kx0)^2]

=4*[(k^2+1)/(1-k^2)]^2*(x0^2+y0^2)

由于:(k^2+1)/(1-k^2)

=[(k^2-1)+2]/(1-k^2)

=2/(1-k^2)-1

则当k=0时上式取最小值

所以|AB|最小值=2√[x0^2+y0^2]