问题
解答题
已知双曲线C:x2-y2=1,l:y=kx+1
(1)求直线L的斜率的取值范围,使L与C分别有一个交点,两个交点,没有交点.
(2)若Q(1,1),试判断以Q为中点的弦是否存在,若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
答案
(1)联立方程组
,y=kx+1 x2-y2=1
消去y得,(1-k2)x2-2kx-2=0.
当1-k2=0,即k=±1时,x=±1;
当1-k2≠0,k≠±1时,△=(-2k)2+4-2(1-k2)=8-4k2
由△>0,即8-4k2>0,得-
<k<2 2
由△=0,即8-4k2=0,得k=±2
由△<0,即8-4k2<0,得k<-
或k>2 2
综上知:k∈(-
-1)∪(-1,1)∪(1,2,
)时,直线l与曲线C有两个交点.2
k=±
时,直线l与曲线C切于一点,k=±1时,直线l与曲线C交于一点.2
k<-
或k>2
直线l与曲线C没有公共点.2
(2)不存在.
假设以Q点为中点的弦存在,
当过Q点的直线的斜率不存在时,显然不满足题意.
当过Q点的直线的斜率存在时,设斜率为k.
联立方程
两式相减得:(x1-x2)(x1+x2)-(y1-y2)(y1+y2)=0.x12-y12=1 x22-y22=1
所以过点Q的直线的斜率为k=1,
所以直线的方程为y=x,即为双曲线的渐近线
与双曲线没有公共点.
即所求的直线不存在.