问题 解答题
设双曲线C的中心在原点,它的右焦点是抛物线y2=
8
3
3
x
的焦点,且该点到双曲线的一条准线的距离为
3
2

(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+1与双曲线C交于两点A、B,试问:
(1)当k为何值时,以AB为直径的圆过原点;
(2)是否存在这样的实数k,使A、B关于直线y=ax对称(a为常数),若存在,求出k的值,若不存在,请说明理由.
答案

(Ⅰ)∵抛物线y2=

8
3
3
x的焦点为(
2
3
3
,0)
,(1分)

∴设中心在原点,右焦点为(

2
3
3
,0)的双曲线C的方程为
x2
a2
-
y2
b2
=1

(

2
3
3
,0)到双曲线的一条准线的距离为
3
2

a2
c
=
2
3
3
-
3
2
=
3
6
.(2分)

a2=

3
6
×
2
3
3
=
1
3
.∴b2=c2-a2=(
2
3
3
)2-
1
3
=1
.(3分)

∴双曲线C的方程为3x2-y2=1.(4分)

(Ⅱ)(1)由

y=kx+1
3x2-y2=1
得(3-k2)x2-2kx-2=0.(5分)

△=4k2-4(-2)(3-k2)>0
3-k2≠0
-
6
<k<
6
(k≠±
3
)
.①(7分)

设A(x1,y1),B(x2,y2).

∵OA⊥OB,∴y2y1+x2x1=0,y1=kx1+1,y2=kx2+1.(9分)

∴(kx1+1)(kx2+1)+x1x2=0.即x1x2(1+k2)+k(x1+x2)+1=0.②

x1+x2=

2k
3-k2
x1x2=
-2
3-k2
,代入②,解得k=±1,满足①.

∴k=±1时,以AB为直径的圆过原点.(10分)

(2)假设存在实数k,使A、B关于直线y=ax对称(a为常数),

ka=-1
y1+y2=k(x1+x2)+2
y1+y2
2
=a•
x1+x2
2
.
由④、⑤得a(x1+x2)=k(x1+x2)+2.(12分)

x1+x2=

2k
3-k2
代入上式,得2ak=6,∴ak=3.与③矛盾.(13分)

∴不存在实数k,使A、B关于直线y=ax对称.(14分)

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