问题 解答题

直线l:y=ax+1与双曲线C:3x2-y2=1相交于A,B两点.

(1)a为何值时,以AB为直径的圆过原点;

(2)是否存在这样的实数a,使A,B关于直线x-2y=0对称,若存在,求a的值,若不存在,说明理由.

答案

(1)联立方程ax+1=y与3x2-y2=1,消去y得:(3-a2)x2-2ax-2=0(*)

又直线与双曲线相交于A,B两点,3-a2≠0,所以a≠±

3
,∴△>0⇒-
6
<a<
6

又依题OA⊥OB,令A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则y1y2=-x1x2

且y1y2=(ax1+1)(ax2+1)=a2x1x2+a(x1+x2)+1=-x1x2⇒x1x2(1+a2)+a(x1+x2)+1=0,而由方程(*)知:x1+x2=

2a
3-a2
x1x2=
2
a2-3
代入上式得-
2(a1+1)
3-a2
+
2a2
3-a2
+1=0⇒a2=1⇒a=±1
.满足条件.

(2)假设这样的点A,B存在,则l:y=ax+1斜率a=-2.又AB中点(

x1+x2
2
y1+y2
2
)
y=
1
2
x
上,则y1+y2=
1
2
(x1+x2)

又y1+y2=a(x1+x2)+2,

代入上式知

2a(x1+x2)+4=x1+x2
x1+x2=
2a
3-a2
⇒a=6这与a=-2矛盾.

故这样的实数a不存在.

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