内容正文:
专题35 动点到两定点距离和差最值
——从“将军饮马”到“几何对称”(一题多变)
【典例展示】
(多选)(2024·云南昆明·模拟预测)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”隐藏着一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即某将军观望完烽火台之后从山脚的某处出发,先去河边饮马,再返回军营,怎样走能使总路程最短?在平面直角坐标系中有两条河流m,n,其方程分别为,,将军的出发点是点,军营所在位置为,则下列说法错误的是( )
A.若将军先去河流m饮马,再返回军营,则将军在河边饮马的地点的坐标为
B.将军先去河流n饮马,再返回军营的最短路程是
C.将军先去河流m饮马,再去河流n饮马,最后返回军营的最短路程是
D.将军先去河流n饮马,再去河流m饮马,最后返回军营的最短路程是
【思路分析】
确定关于直线对称点,确定关于直线对称点,利用两点之间距离最小来判断.
【精细解析】
对于A,如图①所示,设点关于直线的对称点为,
由解得,
所以将军在河边饮马的地点的坐标为,故A错误;
对于B,如图②所示,因为点关于直线的对称点为,
将军先去河流饮马,再返回军营的最短路程是,故B错误;
对于C,如图③所示,因为点关于直线的对称点分别为,;
点关于直线的对称点为,
所以将军先去河流饮马,再去河流饮马,最后返回军营的最短路程,故C正确;
对于D,如图④所示,设点关于直线的对称点分别为,
由解得;点关于直线的对称点为,
将军先去河流饮马,再去河流饮马,最后返回军营的最短路程是,故D错误.
故选:ABD.
【题后反思】
本例以唐代诗人李颀的诗句为引子,提出所谓“将军饮马”问题.其实质是数学中“在直线上求一点,使它到两定点距离之和最小;类似的问题还有在直线上求一点,使它到两定点距离之差最大”,问题的解答方法,就是利用对称知识.对称问题一般包括“中心对称”和“轴对称”两大类,这在其它曲线相关问题中也时有出现.在下面的变换题目及综合训练中应细心体会.
【追根溯源】
1.古从军(戎)行
[唐]李颀[lǐ qí]
白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.
行人刁斗风沙暗,公主琵琶幽怨多.
野云万里无城郭,雨雪纷纷连大漠.
胡雁哀鸣夜夜飞,胡儿眼泪双双落.
闻道玉门犹被遮,应将性命逐轻车.
年年战骨埋荒外,空见葡萄(蒲桃)入汉家.
2.交河位于我国新疆吐鲁番,这首诗的背景是:一位将军从军营A处出发到B处的烽火台视察敌情,到黄昏之时,他在从烽火台返回途中,由于马渴了,他必须先到附近的交河l饮马,然后返回军营(如图所示).为了早一点返回军营,想使由B到l再返回A的路程最短,他应当在交河的何处(C)饮马最合适?(寻找理想位置C)
“将军饮马”实质涉及几何中的“点线对称”问题,从而引出动点到两定点距离和差最值.“将军饮马”在数学上是在直线上求一点,使它到两定点距离之和最小;类似的问题还有在直线上求一点,使它到两定点距离之差最大.
3.对称问题一般包括“中心对称”和“轴对称”两大类,(1)“中心对称”利用的几何特征是“中点”,即设(x0,y0)为已知曲线f(x,y)=0上任一点,其关于点(a,b)的对称点为(x,y),则从而解得而f(x0,y0)=0,即可得到f(2a-x,2b-y)=0.
(2)“轴对称”利用的几何特征是“垂直和平分”,即设(x0,y0)为已知曲线f(x,y)=0上任一点,其关于直线Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的对称点(x,y),则当然有时利用“点差法”也很奏效.
【变化角度】给出直线方程、两定点,在直线上求一点,使其到两定点距离之和(差)的最值.
1.已知直线和两点,.
①在l上求一点P,使最小;
②在l上求一点P,使最大.
2.已知,求的最小值.
【思路分析】本例是对称问题与最值问题的综合,解题的关键是运用数形结合的思想方法,即赋“数”以“形”,用“形”凸现出“数”的几何意义,使问题在“数”与“形”的结合中得以顺利解决,而利用求对称点的方法能巧妙地获得所求的结果.
【详解】1.①如图1所示,设A关于l的对称点为,则
解方程组,得,,∴.∴的方程是,与l的交点是.
故所求的点为.
②如图2所示,AB的直线方程为,代入l的方程,得直线AB与l的交点为(12,10),故所求的点P的坐标为(12,10).
(2),
可见,m的最小值的几何意义是直线上的点到和两点的距离和的最小值.
如图3所示,设点关于直线的对称点为,则;
设l的一个方向向量为,∵,∴,即,①又的中点在直线l上,则可得,即,②
由①②解得,即的坐标为.
设直线与l交于点P,则,为直线上的点到A,B距离之和的最小值.
即m的最小值为.
【变换角度】给出直线方程和出发点,增加军营区域,确定将军饮马的最短总路程.
(2023·四川德阳·模拟预测)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句是“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”.诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,若将军从点处出发,河岸线对应的直线方程为x+y=2,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”问题中的最短总路程为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【思路分析】先求得点P关于直线x+y=2的对称点为,再由“将军饮马”问题中的最短总路程为求解.
【详解】如图所示:
设点P关于直线x+y=2的对称点为,
则 ,解得 ,即 ,
所以 ,
则“将军饮马”问题中的最短总路程为.
故选:C
【变换角度】根据直线与椭圆相交弦长及弦中点,讨论椭圆的几何性质、向量数量积和直线上点到椭圆两焦点距离之差的最大值.
(多选)(2022·江苏南通·模拟预测)已知椭圆与直线交于、两点,且,为的中点,若是直线上的点,则( )
A.椭圆的离心率为 B.椭圆的短轴长为
C. D.到的两焦点距离之差的最大值为
【思路分析】利用点差法可求得的值,可得出的值,结合离心率公式可判断A选项;将直线的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,结合弦长公式求出的值,可判断B选项的正误;利用平面向量数量积的坐标运算,结合韦达定理,可判断C选项;利用对称思想结合三点共线可判断D选项的.
【详解】令、,则,
则,则,
则,则,所以,,
所以,,则,,椭圆的标准方程为,
所以,椭圆的焦点在轴上,即,
,即,A对;
椭圆的方程为,联立,
消可得,,可得,
则,,
所以,,则,所以,椭圆的短轴长为,B错;
,C对;
椭圆的方程为,其标准方程为,,
椭圆的左焦点为,右焦点为,如下图所示:
设点关于直线的对称点为点,则,解得,
即点,
易知,则,
当且仅当点、、三点共线时,等号成立,D对.
故选:ACD.
【变换角度】由椭圆上的点、离心率确定椭圆方程,根据角的平分线求直线方程;探索椭圆上关于直线对称的两点存在性.
如图所示,已知椭圆E经过点,对称轴为坐标轴,焦点,在x轴上,离心率.
(1)求椭圆E的方程.
(2)求的角平分线所在直线l的方程.
(3)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相交两点?若存在,请找出,若不存在,说明理由.
【思路分析】本题是以角平分线为背景设计的问题,其中第(2)、第(3)问都与对称相关,且各有多种解法.第(2)问可以运用角平分线的性质直接求解,也可以运用单位向量运算结合其几何意义求出直线的斜率进而得解.第(3)问可通过假设椭圈E上存在关于直线l对称的相交两点进行探究,看是否能求出或得出与题设矛盾的结果.
【详解】(1)可设椭圆,由,即,,得,
∴椭圆,将代入得,解得,
∴椭圆E的方程为.
(2)解法一 由(1)知,,∴直线的方程为,即,直线的方程为.
由图可知,的角平分线所在直线的斜率为正数,设为的角平分线所在直线上的任意一点,则有.
若,得,其斜率为负,舍去.
若,得.
∴所求直线方程为.
解法二 ,,
故,可知.
∴所求直线方程为.
(3)不存在,理由如下:
解法一 假设存在这样的两个不同点,,
则.
设BC的中点为,则,.
点M在直线l上,有,①
点B,C在椭圆上,有,,,
即,②
由可得,,即BC的中点为A,这显然不可能,故不存在B,C.
解法二 假设存在点,关于直线l对称,则.
可设直线BC的方程为,代入椭圆方程整理可得且,是该方程的两个根,有.
故,即BC的中点为.
又M在直线上,故,即线段BC的中点坐标为(2,3),与A点重合,矛盾,故不存在B,C.
(2024·陕西西安·一模)
1.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为.若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A. B. C. D.
(21-22高二上·辽宁本溪·期末)
2.唐代诗人李颀的诗句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”隐藏着数学中的“将军饮马”问题.在平面直角坐标系中,军营所表示的区域为,军营附近有两条河流,,河流的方程为,河流的方程为.一位将军观望烽火之后从山脚点处出发,先到河流处饮马,再到河流处饮马,最后返回军营(只要到达军营所在区域即为返回军营),则“将军饮马”的总路程最短为 .
3.求直线关于直线对称的直线的方程.
(23-24高二上·全国·课后作业)
4.在直线上求两点P,Q,使得:
(1)P到与的距离之差最大;
(2)Q到与的距离之和最小.
5.已知在抛物线上存在两个不同的点M,N关于直线对称,求k的取值范围.
6.已知直线与双曲线交于A,B两点.
(1)若以线段AB为直径的圆过坐标原点O,求实数a的值.
(2)是否存在这样的实数a,使A,B两点关于直线对称?若存在,请求出a的值;若不存在,请说明理由.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题35 动点到两定点距离和差最值
——从“将军饮马”到“几何对称”(一题多变)
【典例展示】
(多选)(2024·云南昆明·模拟预测)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”隐藏着一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即某将军观望完烽火台之后从山脚的某处出发,先去河边饮马,再返回军营,怎样走能使总路程最短?在平面直角坐标系中有两条河流m,n,其方程分别为,,将军的出发点是点,军营所在位置为,则下列说法错误的是( )
A.若将军先去河流m饮马,再返回军营,则将军在河边饮马的地点的坐标为
B.将军先去河流n饮马,再返回军营的最短路程是
C.将军先去河流m饮马,再去河流n饮马,最后返回军营的最短路程是
D.将军先去河流n饮马,再去河流m饮马,最后返回军营的最短路程是
【思路分析】
确定关于直线对称点,确定关于直线对称点,利用两点之间距离最小来判断.
【精细解析】
对于A,如图①所示,设点关于直线的对称点为,
由解得,
所以将军在河边饮马的地点的坐标为,故A错误;
对于B,如图②所示,因为点关于直线的对称点为,
将军先去河流饮马,再返回军营的最短路程是,故B错误;
对于C,如图③所示,因为点关于直线的对称点分别为,;
点关于直线的对称点为,
所以将军先去河流饮马,再去河流饮马,最后返回军营的最短路程,故C正确;
对于D,如图④所示,设点关于直线的对称点分别为,
由解得;点关于直线的对称点为,
将军先去河流饮马,再去河流饮马,最后返回军营的最短路程是,故D错误.
故选:ABD.
【题后反思】
本例以唐代诗人李颀的诗句为引子,提出所谓“将军饮马”问题.其实质是数学中“在直线上求一点,使它到两定点距离之和最小;类似的问题还有在直线上求一点,使它到两定点距离之差最大”,问题的解答方法,就是利用对称知识.对称问题一般包括“中心对称”和“轴对称”两大类,这在其它曲线相关问题中也时有出现.在下面的变换题目及综合训练中应细心体会.
【追根溯源】
1.古从军(戎)行
[唐]李颀[lǐ qí]
白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.
行人刁斗风沙暗,公主琵琶幽怨多.
野云万里无城郭,雨雪纷纷连大漠.
胡雁哀鸣夜夜飞,胡儿眼泪双双落.
闻道玉门犹被遮,应将性命逐轻车.
年年战骨埋荒外,空见葡萄(蒲桃)入汉家.
2.交河位于我国新疆吐鲁番,这首诗的背景是:一位将军从军营A处出发到B处的烽火台视察敌情,到黄昏之时,他在从烽火台返回途中,由于马渴了,他必须先到附近的交河l饮马,然后返回军营(如图所示).为了早一点返回军营,想使由B到l再返回A的路程最短,他应当在交河的何处(C)饮马最合适?(寻找理想位置C)
“将军饮马”实质涉及几何中的“点线对称”问题,从而引出动点到两定点距离和差最值.“将军饮马”在数学上是在直线上求一点,使它到两定点距离之和最小;类似的问题还有在直线上求一点,使它到两定点距离之差最大.
3.对称问题一般包括“中心对称”和“轴对称”两大类,(1)“中心对称”利用的几何特征是“中点”,即设(x0,y0)为已知曲线f(x,y)=0上任一点,其关于点(a,b)的对称点为(x,y),则从而解得而f(x0,y0)=0,即可得到f(2a-x,2b-y)=0.
(2)“轴对称”利用的几何特征是“垂直和平分”,即设(x0,y0)为已知曲线f(x,y)=0上任一点,其关于直线Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的对称点(x,y),则当然有时利用“点差法”也很奏效.
【变化角度】给出直线方程、两定点,在直线上求一点,使其到两定点距离之和(差)的最值.
1.已知直线和两点,.
①在l上求一点P,使最小;
②在l上求一点P,使最大.
2.已知,求的最小值.
【思路分析】本例是对称问题与最值问题的综合,解题的关键是运用数形结合的思想方法,即赋“数”以“形”,用“形”凸现出“数”的几何意义,使问题在“数”与“形”的结合中得以顺利解决,而利用求对称点的方法能巧妙地获得所求的结果.
【详解】1.①如图1所示,设A关于l的对称点为,则
解方程组,得,,∴.∴的方程是,与l的交点是.
故所求的点为.
②如图2所示,AB的直线方程为,代入l的方程,得直线AB与l的交点为(12,10),故所求的点P的坐标为(12,10).
(2),
可见,m的最小值的几何意义是直线上的点到和两点的距离和的最小值.
如图3所示,设点关于直线的对称点为,则;
设l的一个方向向量为,∵,∴,即,①又的中点在直线l上,则可得,即,②
由①②解得,即的坐标为.
设直线与l交于点P,则,为直线上的点到A,B距离之和的最小值.
即m的最小值为.
【变换角度】给出直线方程和出发点,增加军营区域,确定将军饮马的最短总路程.
(2023·四川德阳·模拟预测)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句是“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”.诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,若将军从点处出发,河岸线对应的直线方程为x+y=2,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”问题中的最短总路程为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【思路分析】先求得点P关于直线x+y=2的对称点为,再由“将军饮马”问题中的最短总路程为求解.
【详解】如图所示:
设点P关于直线x+y=2的对称点为,
则 ,解得 ,即 ,
所以 ,
则“将军饮马”问题中的最短总路程为.
故选:C
【变换角度】根据直线与椭圆相交弦长及弦中点,讨论椭圆的几何性质、向量数量积和直线上点到椭圆两焦点距离之差的最大值.
(多选)(2022·江苏南通·模拟预测)已知椭圆与直线交于、两点,且,为的中点,若是直线上的点,则( )
A.椭圆的离心率为 B.椭圆的短轴长为
C. D.到的两焦点距离之差的最大值为
【思路分析】利用点差法可求得的值,可得出的值,结合离心率公式可判断A选项;将直线的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,结合弦长公式求出的值,可判断B选项的正误;利用平面向量数量积的坐标运算,结合韦达定理,可判断C选项;利用对称思想结合三点共线可判断D选项的.
【详解】令、,则,
则,则,
则,则,所以,,
所以,,则,,椭圆的标准方程为,
所以,椭圆的焦点在轴上,即,
,即,A对;
椭圆的方程为,联立,
消可得,,可得,
则,,
所以,,则,所以,椭圆的短轴长为,B错;
,C对;
椭圆的方程为,其标准方程为,,
椭圆的左焦点为,右焦点为,如下图所示:
设点关于直线的对称点为点,则,解得,
即点,
易知,则,
当且仅当点、、三点共线时,等号成立,D对.
故选:ACD.
【变换角度】由椭圆上的点、离心率确定椭圆方程,根据角的平分线求直线方程;探索椭圆上关于直线对称的两点存在性.
如图所示,已知椭圆E经过点,对称轴为坐标轴,焦点,在x轴上,离心率.
(1)求椭圆E的方程.
(2)求的角平分线所在直线l的方程.
(3)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相交两点?若存在,请找出,若不存在,说明理由.
【思路分析】本题是以角平分线为背景设计的问题,其中第(2)、第(3)问都与对称相关,且各有多种解法.第(2)问可以运用角平分线的性质直接求解,也可以运用单位向量运算结合其几何意义求出直线的斜率进而得解.第(3)问可通过假设椭圈E上存在关于直线l对称的相交两点进行探究,看是否能求出或得出与题设矛盾的结果.
【详解】(1)可设椭圆,由,即,,得,
∴椭圆,将代入得,解得,
∴椭圆E的方程为.
(2)解法一 由(1)知,,∴直线的方程为,即,直线的方程为.
由图可知,的角平分线所在直线的斜率为正数,设为的角平分线所在直线上的任意一点,则有.
若,得,其斜率为负,舍去.
若,得.
∴所求直线方程为.
解法二 ,,
故,可知.
∴所求直线方程为.
(3)不存在,理由如下:
解法一 假设存在这样的两个不同点,,
则.
设BC的中点为,则,.
点M在直线l上,有,①
点B,C在椭圆上,有,,,
即,②
由可得,,即BC的中点为A,这显然不可能,故不存在B,C.
解法二 假设存在点,关于直线l对称,则.
可设直线BC的方程为,代入椭圆方程整理可得且,是该方程的两个根,有.
故,即BC的中点为.
又M在直线上,故,即线段BC的中点坐标为(2,3),与A点重合,矛盾,故不存在B,C.
(2024·陕西西安·一模)
1.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为.若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】找出对称点,发现特殊情况路径最短,用两点间距离公式求解即可.
【详解】如图,设点关于直线的对称点为,与直线交于,且设饮马处为,
由轴对称性质得,,,
解得,,故,
即与重合时,将军饮马的总路程最短,
则最短路程为.
故选:C
(21-22高二上·辽宁本溪·期末)
2.唐代诗人李颀的诗句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”隐藏着数学中的“将军饮马”问题.在平面直角坐标系中,军营所表示的区域为,军营附近有两条河流,,河流的方程为,河流的方程为.一位将军观望烽火之后从山脚点处出发,先到河流处饮马,再到河流处饮马,最后返回军营(只要到达军营所在区域即为返回军营),则“将军饮马”的总路程最短为 .
【答案】9
【分析】利用点关于直线对称,即可求出最短路线.
【详解】
如图,过点A作河流的对称点,易得,
过点作河流的对称点,
由解得,即.
连结,交河流于点,交河流于点,
连结交圆(军营边界)于点,
则“将军饮马”的总路程最短为
,
故答案为:9.
3.求直线关于直线对称的直线的方程.
【答案】
【分析】法一,联立方程解出和的交点坐标,直线也过该点,在直线上取一点,求出点M关于直线l的对称点坐标,由两点式可得到直线的方程;法二,联立方程解出和的交点坐标,设直线的斜率为,由点斜式设出直线的方程,在直线l上取一点,则点Q到的距离与点Q到的距离相等,求出,即可求得直线的方程;法三,由于对称轴的斜率为,可用直接代入的方法:把,代入的方程,即可求得直线的方程.
【详解】解法一:由,得两直线的交点,
在直线上取一点,设点M关于直线l的对称点为,
则,解得,由题意知经过此点,
则由两点式得,即,
所以的方程为.
解法二:由解法一得,设直线的方程为,即,
在直线l上取一点,则点Q到的距离与点Q到的距离相等,
即,解得或(舍去).
∴的方程为.
解法三:由于对称轴的斜率为,
可用直接代入的方法:把,代入,
得,即,
∴的方程为.
【点睛】方法点睛:解法三,凡对称轴方程的斜率为,均可用代入法.如果对称轴方程的斜率不为,则不能用此法,只能用上述的解法一和解法二.
(23-24高二上·全国·课后作业)
4.在直线上求两点P,Q,使得:
(1)P到与的距离之差最大;
(2)Q到与的距离之和最小.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 设点B关于l的对称点的坐标为,连接,可得的坐标为,结合图象可知当且仅当三点共线时,最大,联立直线l与的方程,求解即可;
(2) 点C关于l的对称点为,可求得的坐标为,结合图象可得当且仅当Q,A,三点共线时,最小,联立直线与l的方程求解即可.
【详解】(1)解:如图,设点B关于l的对称点的坐标为,连接,
则,即,
所以①.
因为的中点在直线l上,
所以,即②.
由①②得,
所以点的坐标为.
于是所在直线的方程为,即.
易知||,
当且仅当三点共线时,最大.
所以联立直线l与的方程,
解得,
即l与的交点坐标为,
故点P的坐标为.
(2)解:如图,设点C关于l的对称点为,可求得的坐标为,
所以所在直线的方程为.
易知,当且仅当Q,A,三点共线时,最小,
所以联立直线与l的方程,解得,
即与l的交点坐标为,
故点Q的坐标为.
5.已知在抛物线上存在两个不同的点M,N关于直线对称,求k的取值范围.
【答案】或.
【分析】解法一,设MN的方程为,联立抛物线方程可得判别式大于0,继而表示出MN中点的坐标,代入,可得,结合判别式大于0,即可得答案;
解法二,设点,,结合关于直线对称可得,结合MN的中点在l上,得出,再结合MN的中点必在抛物线包含的曲线内,可得不等式,求得答案.
【详解】解法一:由题意知,设,是曲线上关于直线l对称的两点,
则MN的方程可设为.
代入得,∴,①
设MN中点的坐标为,则,.
∵点在直线上,∴.∴,②.
将②代入①,得,
∴,即.∴或.
解法二:设点,关于直线对称.
由题意可知,
则,∴,即.
又MN的中点在l上,∴.
∵MN的中点必在抛物线的内部,∴,即,
∴,即或.
6.已知直线与双曲线交于A,B两点.
(1)若以线段AB为直径的圆过坐标原点O,求实数a的值.
(2)是否存在这样的实数a,使A,B两点关于直线对称?若存在,请求出a的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)不存在,理由见解析.
【分析】(1)将直线与双曲线联立消去y,根据题意可得,求出a的范围,设,,再根据题意可得,利用韦达定理即可求解.
(2)假设存在实数a,使A,B两点关于直线对称,由直线垂直,斜率乘积等于,求出,再求出A,B两点的中点,代入直线,验证是否成立即可.
【详解】(1)由,消去y得.①
依题意,解得且.②
设,,则
∵以线段AB为直径的圆过原点O,∴.
∴.
∵,
∴.⑤
将③④代入⑤,得,
解得,且满足②.
∴.
(2)假设存在实数a,使A,B两点关于直线对称,
则直线与垂直,
∴.∴直线AB的方程为.
将代入③得.
∴线段AB的中点横坐标为2,纵坐标为.
∵线段AB的中点不在直线上,
∴不存在实数a,使A,B两点关于直线对称.
【点睛】本题考查了直线与双曲线的位置关系,此题需比较高的运算能力,属于中档题.
试卷第1页,共3页
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