问题 解答题
已知
a
=(x,0),
b
=(1,y),(
a
+
3
b
)⊥(
a
-
3
b
)(1)点P(x,y)的轨迹C的方程;
(2)若直线l:y=3x+m(m≠0)与曲线C交于A,B两点,D(0,-1)且|
AD
|=|
BD
|
,试求m的值.
答案

(1)由已知

a
2=3
b
2
(2分)

即x2=3+3y2,所以P的轨迹方程为

x2
3
-y2=1(5分)

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点E坐标为(x0,y0).

y=3x+m
x2
3
-y2=1
,消去y得:26x2+18mx+3m2+3=0

由韦达定理得:x1+x2=-

9m
13
,则x0=-
9m
13
y0=-
m
26
,(8分)

则AB垂直平分线方程为y+

m
26
=-
1
3
(x+
9m
26
),

又点D(-1,0)在AB的垂直平分线上,代入方程得m=

13
2
(11分)

(注:也可由DE的斜率为-

1
3
,得
-
m
26
+1
-
9m
26
=-
1
3
,解得m=
13
2

由△>0,得m2>26

所以m=

13
2
时,直线l:y=3x+m,m≠0与双曲线C相交,符合题意,

所以m=

13
2
.(12分)

单项选择题
多项选择题