已知直线l:y=kx+1与双曲线C:2x^2-y^2=1的右支交于不同的两点A,B.

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/22 15:55:27
已知直线l:y=kx+1与双曲线C:2x^2-y^2=1的右支交于不同的两点A,B.
(1)求实数k的取值范围.
(2)是否存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F?诺存在,求出k的值;诺不存在,说明理由.

(1)
直线l与双曲线C的右支交于不同的两点A,B
这说明方程组:
y=kx+1
2x^2-y^2=1
中x有2个不相等的正数根。
即:2x^2 - (kx+1)^2 = 1 有2个不等的正数根,整理一下:
(2-k^2)x^2 - 2kx - 2 = 0

因此:
x1 + x2 = 2k/(2-k^2) > 0 ……(1)
且 x1 * x2 = -2/(2-k^2) > 0 ……(2)
且 △ = (-2k)^2 + 8(2-k^2) = 16-4k^2 > 0 ……(3)

由(2),得:k^2 > 2
由(3),得:k^2 < 4
由(1)÷(2)得:k<0
所以,k的范围为:-2<k<-√2

(2)
假设存在这样的k,则根据圆的性质,AF与BF垂直。
先求F的坐标。双曲线的a=√2/2,b=1,则c=√6/2,F的坐标为(√6/2, 0)
设A、B坐标分别为A(x1, y1),B(x2, y2),则由AF垂直BF,得:AF的斜率 * BF的斜率 = =1
因此:
[ y1 / (x1 - √6/2) ] * [ y2 / (x2 - √6/2) ] = -1
整理,得:
y1*y2 = -x1*x2 + (√6/2)(x1+x2) - 3/2

由于y = kx+1,所以:y1*y2 = (kx1 + 1)(kx2 + 1) = k^2*x1*x2 + k(x1+x2) + 1
而x1 + x2 = 2k/(2-k^2),x1 * x2 = -2/(2-k^2)
代入,得:
5k^2 + 2√6k - 6 = 0
解得:k = (-√6 - 6) / 5(k<0,舍去正根)
比较得到,这个k落在(-2, -√2)范围内。

所以k存在,且k = (-√6 - 6) / 5