题目内容

已知直线y=ax+1与双曲线3x2-y2=1交于A、B两点,(1)若以AB为直径的圆过坐标原点,求实数a的值;(2)是否存在这样的实数a,使A、B两点关于直线y=x对称?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.

思路解析:(1)转化为OA⊥OB,即斜率之积为-1;(2)不妨假设存在,然后求值即可.

解:(1)由消去y,得(3-a2)x2-2ax-2=0.               (1)

依题意即-<a<且a≠±.                        (2)

设A(x1,y1),B(x2,y2),则

∵以AB为直径的圆过原点,∴OA⊥OB.∴x1x2+y1y2=0.

但y1·y2=a2x1x2+a(x1+x2)+1,

由(3)(4),得x1+x2=,x1x2=,

∴(a2+1)·+a·+1=0.解得a=±1且满足(2).

(2)假设存在实数a,使A、B关于y=x对称,则直线y=ax+1与y=x垂直,∴a=-2.直线l的方程为y=-2x+1.

将a=-2代入(3),得x1+x2=4,∴AB中点横坐标为2,

纵坐标为y=-2×2+1=-3.但AB中点(2,-3)不在直线y=x上,即不存在实数a使A、B关于直线y=x对称.

方法归纳

    (1)直线与双曲线的关系问题,往往采用“设而不求”的方法,结合韦达定理求解;(2)开放性问题,则经常采用假设存在,直接推证的方法.


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