解:(Ⅰ)
四邊形F
2ABO是平行四邊形,
∴
=0,即
=0,
∴
,
∴平行四邊形F
2ABO是菱形.
如圖,則r
2=d
1=c,r
1=2a+r
2=2a+c,
由雙曲線定義得r
1=d
1e?2a+c=ce?e
2-e-2=0,
∴e=2(e=-1舍去)(3分)
(Ⅱ)由
b
2=c
2-a
2=3a
2,
雙曲線方程為
,
把點
代入有得a
2=3,
∴雙曲線方程
.(6分)
(Ⅲ)D
1(0,-3),D
2(0,3),
設(shè)l的方程為y=kx-3,M(x
1,y
1),N(x
2,y
2)
則由
,
因l與與雙曲線有兩個交點,∴3-k
2≠0.
∵
,
,
△=36k
2+4×18(3-k
2)>0(8分)
∴
,
y
1•y
2=k
2x
1x
2-3k(x
1+x
2)+9=9
,
,
?x
1•x
2+y
1•y
2-3(y
1+y
1)+9=0
∴
k
2=5,
滿足△>0,
∴
(11分)
故所求直線l方程為
(13分)
分析:(Ⅰ)
四邊形F
2ABO是平行四邊形,由
=0,知平行四邊形F
2ABO是菱形.由此能求出雙曲線的離心率e.
(Ⅱ)由
b
2=c
2-a
2=3a
2,雙曲線方程為
,把點
代入得a
2=3,由此能求出雙曲線方程.
(Ⅲ)D
1(0,-3),D
2(0,3),設(shè)l的方程為y=kx-3,M(x
1,y
1),N(x
2,y
2),由
,因l與與雙曲線有兩個交點,再由根的判別式和韋達定理進行求解.
點評:本題考查雙曲線的離心率和雙曲線方程的求法,求直線方程.主要考查直線與圓錐曲線的綜合應用能力,具體涉及到軌跡方程的求法及直線與雙曲線的相關(guān)知識,解題時要注意合理地進行等價轉(zhuǎn)化.