问题 解答题
已知双曲线C:
x2
4
-y2=1
和定点P(2,
1
2
)

(1)求过点P且与双曲线C只有一个公共点的直线方程;
(2)双曲线C上是否存在A,B两点,使得
OP
=
1
2
(
OA
+
OB
)
成立?若存在,求出直线AB的方程;若不存在,说明理由.
答案

(1)当斜率不存在时,x=2符合题意,

当斜率存在时,设直线方程为y-

1
2
=k(x-2),即y=kx-2k+
1
2

代入双曲线方程,消元可得(4k2-1)x2-k(16k-4)x+(16k2-8k+5)=0

当4k2-1=0,即k=±

1
2
时,方程有唯一解,满足题意,此时直线方程为:x-2y-1=0,x+2y-3=0

当4k2-1≠0,即k≠±

1
2
时,令△=0,可得k=
5
8
,此时直线方程为:5x-8y-6=0

故过点P且与双曲线C只有一个公共点的直线方程为x-2y-1=0,x+2y-3=0,5x-8y-6=0,x=2

(2)设存在A(x1,y1),B(x2,y2)两点符合题意,

OP
=
1
2
(
OA
+
OB
),∴P(2,
1
2
)
为中点,

∴x1+x2=4,y1+y2=1

同(1)知x1,x2是方程(4k2-1)x2-k(16k-4)x+(16k2-8k+5)=0的两根,

x1+x2=

k(16k-4)
4k2-1

k(16k-4)
4k2-1
=4,

∴k=1

此时方程为3x2-12x+13=0,△<0,故k=1不符合题意,所以符合题意的直线AB不存在.

单项选择题
多项选择题