高中数学双曲线的对称问题例析学法指导王文合双曲线上存在两点,关于某条直线对称,求参数的取值范围,这类问题的常见解法是:设P()、Q()是双曲线上关于直线对称的两点,则PQ的方程为,代入双曲线方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,其中P、Q的坐标即为方程的根,故△>0,从而求得k(或b)的取值范围。例1已知双曲线上存在关于l:的对称点,如图所示,求实数k的取值范围,并求中点M的轨迹。解:当k=0时,显然不成立当k≠0时,由l⊥AB,可设直线AB的方程为,将其代入中,得由题意知,且①设中点M的坐标为(),由韦达定理得M的坐标为。因为l平分AB,故M()在直线l上,从而有,即。代入①式得,,所以b>0或b<-1。故,解得。将,。即中点M的轨迹为综上所述,当时,双曲线存在一条弦被直线l垂直平分,弦的中点的轨迹方程为。评析:本题解答的关键是合理利用几何条件“垂直”和“平分”,且满足△>0。所以,处理曲线上点关于直线对称的问题时应抓住三点:①对称点的连线与对称轴垂直;②对称点线段的中点在对称轴上;③对称点的连线与曲线相交(△>0)。例2已知直线y=ax+1与双曲线交于A、B两点。(1)求a的取值范围。(2)若以AB为直径的圆过坐标原点,求实数a的值。(3)是否存在这样的实数a,使A、B两点关于直线对称?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由。用心爱心专心解:(1)由得依题意得,故,且(2)设A()、B(),则因为以AB为直径的圆过原点,所以OA⊥OB∴,即把①②代入上式得,解得,且满足△>0与。(3)假设存在实数a,使A、B两点关于直线对称,则直线与垂直,所以,即l的方程为将代入中,得∴AB中点的横坐标为2,纵坐标而AB中点(2,-3)不满足直线方程,所以假设不成立。评析:双曲线上两点关于直线对称问题主要体现在弦中点在直线上,弦所在直线与已知直线垂直就能建立斜率及中点的关系,或用“设而不求”的思想,即充分运用“垂直平分”特征,巧妙使用“点差法”直接找到斜率及中点的关系,从而减少运算量。用心爱心专心