已知双曲线x2−y22=1,过点P(1,1)能否作一条直线l,与双曲线交于A,B两点,且点P是线段AB的中点?如果能,求

已知双曲线x2
y2
2
=1
,过点P(1,1)能否作一条直线l,与双曲线交于A,B两点,且点P是线段AB的中点?如果能,求出直线l的方程;如果不能,请说明理由.
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最亮的那颗 幼苗

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解题思路:先假设存在这样的直线l,分斜率存在和斜率不存在设出直线l的方程,当k存在时,与双曲线方程联立,消去y,得到关于x的一元二次方程,直线与双曲线相交于两个不同点,则△=(2k2-2k)2-4(2-k2)(-k2+2k-3)>0,k<[3/2],M是线段AB的中点,则
x1+x2
2
=1,k=2 与k<[3/2]矛盾,当k不存在时,直线经过点P但不满足条件,故符合条件的直线l不存在.

设过点P(1,1)的直线方程为y=k(x-1)+1或x=1
(1)当k存在时,有y=k(x-1)+1,x2−
y2
2=1,
得(2-k2)x2+(2k2-2k)x-k2+2k-3=0(1)
当直线与双曲线相交于两个不同点,则必有
△=(2k2-2k)2-4(2-k2)(-k2+2k-3)>0,k<[3/2],
又方程(1)的两个不同的根是两交点A、B的横坐标
∴x1+x2=
2(k−k2)
2−k2,又P(1,1)为线段AB的中点

x1+x2
2=1,即
k−k2
2−k2=1,k=2.
∴k=2,使2-k2≠0但使△<0
因此当k=2时,方程(1)无实数解
故过点P(1,1)与双曲线交于两点A、B且P为线段AB中点的直线不存在.
(2)当x=1时,直线经过点P但不满足条件,
综上,符合条件的直线l不存在.

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.

考点点评: 本题考查直线与双曲线的位置关系的应用,考查双曲线的性质,考查运算求解能力,解题时要认真审题,注意韦达定理的灵活运用.

1年前

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