已知双曲线x2-y22=1,经过点M(1,1)能否作一条直线l,使直线l与双曲线交于A、B,且M是线段AB的中点,若存在这样的直线l,求出它的方程;若不存在,说明理由.
问题描述:
已知双曲线x2-
=1,经过点M(1,1)能否作一条直线l,使直线l与双曲线交于A、B,且M是线段AB的中点,若存在这样的直线l,求出它的方程;若不存在,说明理由. y2 2
答
设过点M(1,1)的直线方程为y=k(x-1)+1或x=1
(1)当k存在时有
y=k(x−1)+1
x2 −
=1y2 2
得(2-k2)x2+(2k2-2k)x-k2+2k-3=0 (1)
当直线与双曲线相交于两个不同点,则必有
△=(2k2-2k)2-4(2-k2)(-k2+2k-3)>0,k<
3 2
又方程(1)的两个不同的根是两交点A、B的横坐标
∴x1+x2=
又M(1,1)为线段AB的中点2(k−k2) 2−k2
∴
=1 即
x1+x2
2
=1 k=2 k−k2
2−k2
∴k=2,使2-k2≠0但使△<0
因此当k=2时,方程(1)无实数解
故过点m(1,1)与双曲线交于两点A、B且M为线段AB中点的直线不存在.
(2)当x=1时,直线经过点M但不满足条件,
综上,符合条件的直线l不存在