题目内容

已知直线l:y=ax+1-a(a∈R).若存在实数a使得一条曲线与直线l有两个不同的交点,且以这两个交点为端点的线段长度恰好等于|a|,则称此曲线为直线l的“绝对曲线”.下面给出四条曲线方程:①y=-2|x-1|;②y=x2;③(x-1)2+(y-1)2=1;④x2+3y2=4;则其中直线l的“绝对曲线”有(  )
分析:若存在实数a使得一条曲线与直线l有两个不同的交点,且以这两个交点为端点的线段长度恰好等于|a|,则称此曲线为直线l的“绝对曲线”,分别进行判定是否垂直a即可.
解答:解:①由直线y=ax+1-a,可知此直线过点A(1,1),y=-2|x-1|=
-2x+2,x≥1
2x-2,x<1

如图所示,直线l与函数y=-2|x-1|的图象只能由一个交点,故不是“绝对函数”;
②y=x2与l:y=ax+1-a联立
y=x2
y=ax+1-a
解得
x=1
y=1
x=a-1
y=(a-1)2

此两个交点的距离
(a-2)2+(a2-2a)2
=|a|,化为(a-2)2(1+a2)-a2=0,
令f(a)=(a-2)2(1+a2)-a2,则f(1)=2-1=1>0,f(2)=0-4<0,因此函数f(a)在区间(1,2)内存在零点,即方程(a-2)2(1+a2)-a2=0,有解.
故此函数是“绝对函数”;
③(x-1)2+(y-1)2=1是以(1,1)为圆心,1为半径的圆,此时直线l总会与此圆由两个交点,且两个交点的距离是圆的直径2,∴存在a=±2满足条件,故此函数是“绝对函数”;
④把直线y=ax+1-a代入x2+3y2=4得(3a2+1)x2+6a(1-a)x+3(1-a)2-4=0,
x1+x2=
-6a(1-a)
3a2+1
x1x2=
3(1-a)2-4
3a2+1

若直线l被椭圆截得的弦长是|a|,则a2=(1+a2)[(x1+x2)2-4x1x2]=(1+a2)[
36a2(1-a)2
(3a2+1)2
-4×
3(1-a)2-4
3a2+1
]

化为
a2
a2+1
-(
6a+2
3a2+1
)2=0

令f(a)=
a2
a2+1
-(
6a+2
3a2+1
)2
,而f(1)=
1
2
-22<0
,f(3)=
9
10
-
25
49
>0

∴函数f(a)在区间(1,3)内有零点,即方程f(a)=0有实数根,而直线l过椭圆上的定点(1,1),当a∈(1,3)时,直线满足条件,即此函数是“绝对函数”.
综上可知:能满足题意的曲线有②③④.
故选D.
点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的位置关系的运用,属于难题.
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