Question

(本小題滿(mǎn)分12分) 設(shè)不等式組 表示的平面區(qū)域?yàn)?IMG height=17 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/img/20090716/20090716095257002.gif' width=17>,區(qū)域內(nèi)的動(dòng)點(diǎn)到直線(xiàn)和直線(xiàn)的距離之積為2, 記點(diǎn)的軌跡為曲線(xiàn). 是否存在過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)l, 使之與曲線(xiàn)交于相異兩點(diǎn)、,且以線(xiàn)段為直徑的圓與y軸相切？若存在,求出直線(xiàn)l的斜率;若不存在, 說(shuō)明理由．

Answer 1

解析：由題意可知，平面區(qū)域如圖陰影所示．設(shè)動(dòng)點(diǎn)為，則

，即

．

由知，x－y<0，即x²－y²<0．

所以y²－x²＝4(y＞0)，即曲線(xiàn)的方程為

－＝1(y＞0)     

設(shè)，，則以線(xiàn)段為直徑的圓的圓心為.

因?yàn)橐跃�(xiàn)段為直徑的圓與軸相切，所以半徑 ，即

        

因?yàn)橹本�(xiàn)AB過(guò)點(diǎn)F(2，0)，當(dāng)AB ^ x軸時(shí)，不合題意．所以設(shè)直線(xiàn)AB的方程為y＝k(x－2)．代入雙曲線(xiàn)方程－＝1(y＞0)得:

k²(x－2)²－x²＝4，即

(k²－1)x²－4k²x＋(8k²－4)＝0．

因?yàn)橹本�(xiàn)與雙曲線(xiàn)交于A，B兩點(diǎn)，所以k≠±1．于是

x₁＋x₂＝，x₁x₂＝．

故   |AB|＝＝  

＝＝|x₁＋x₂|＝||，

化簡(jiǎn)得：k⁴＋2k²－1＝0

解得: k²＝－1  （k²＝－－1不合題意，舍去）．

由△＝(4k²)²－4(k²－1)(8k²－4)＝3k²－1＞0，又由于y＞0，所以－1<k<－ ．

所以, k＝－