Question

下列是有關直線與圓錐曲線的命題：
①過點（2，4）作直線與拋物線y²=8x有且只有一個公共點，這樣的直線有2條；
②過拋物線y²=4x的焦點作一條直線與拋物線相交于A，B兩點，它們的橫坐標之和等于5，則這樣的直線有且僅有兩條；
③過點（3，1）作直線與雙曲線

x2

4

-y2=1有且只有一個公共點，這樣的直線有3條；
④過雙曲線x2-

y2

2

=1的右焦點作直線l交雙曲線于A，B兩點，若|AB|=4，則滿足條件的直線l有3條；
⑤已知雙曲線x2-

y2

2

=1和點A（1，1），過點A能作一條直線l，使它與雙曲線交于P，Q兩點，且點A恰為線段PQ的中點．
其中說法正確的序號有

①②④

．（請寫出所有正確的序號）

Answer 1

分析：①先驗證點點（2，4）在拋物線y²=8x上，進而根據拋物線的圖象和性質可得到答案．
②過拋物線y²=4x的焦點作一條直線與拋物線相交于A、B兩點，先看直線AB斜率不存在時，求得橫坐標之和等于2，不符合題意；進而設直線AB為y=k（x-1）與拋物線方程聯立消去y，進而根據韋達定理表示出A、B兩點的橫坐標之和，進而求得k．得出結論．
③因為點 （3，1）不在雙曲線的漸近線上，所以結合雙曲線的性質與圖形可得過點（3，1）與雙曲線公有一個公共點的直線的條數．
④雙曲線的兩個頂點之間的距離是2，小于4，過拋物線的焦點一定有兩條直線使得交點之間的距離等于4，當直線與實軸垂直時，做出直線與雙曲線交點的縱標，得到也是一條長度等于4的線段．
⑤先假設存在這樣的直線l，分類討論：斜率存在和斜率不存在設出直線l的方程，①當k存在時，與雙曲線方程聯立，消去y，得到關于x的一元二次方程，直線與雙曲線相交于兩個不同點，則△=（2k²-2k）²-4（2-k²）（-k²+2k-3）＞0，可求k的范圍，再由M是線段AB的中點，則

x1+x2

2

=1，可求k，看是否矛盾，②當k不存在時，直線經過點M但不滿足條件，故符合條件的直線l不存在，綜合可求．

解答：解：①由題意可知點（2，4）在拋物線y²=8x上
故過點（2，4）且與拋物線y²=8x只有一個公共點時只能是
i）過點（2，4）且與拋物線y²=8x相切；ii）過點（2，4）且平行與對稱軸．①故正確；
②過拋物線y²=4x的焦點作一條直線與拋物線相交于A、B兩點，
若直線AB的斜率不存在，則橫坐標之和等于2，不適合．
故設直線AB的斜率為k，則直線AB為y=k（x-1）
代入拋物線y²=4x得，k²x²-2（k²+2）x+k²=0
∵A、B兩點的橫坐標之和等于5，
∴

2(k2+2)

k2

=5，k²=

4

3

，則這樣的直線有且僅有兩條，故②正確；
③由題意可得：雙曲線x²-y²=3的漸近線方程為：y=±

1

2

x，
所以點（3，1）不是雙曲線漸近線上的一點，
所以過點 （3，1）且與雙曲線僅有一個公共點的直線有四條，其中兩條是過點 （3，1）并且與雙曲線相切的直線，另兩條過點 （3，1）且平行于漸近線x+y=0的直線．故③錯；
④∵雙曲線的兩個頂點之間的距離是2，小于4，
∴過拋物線的焦點一定有兩條直線使得交點之間的距離等于4，
當直線與實軸垂直時，
有3-

y2

2

=1，∴y=2，
∴直線AB的長度是4，
綜上可知有三條直線滿足|AB|=4，故④正確；
⑤設過點B（1，1）的直線方程為y=k（x-1）+1或x=1
（1）當k存在時有

y=k(x-1)+1 x2- 1 2 y2=1

得（2-k²）x²+（2k²-2k）x-k²+2k-3=0 （1）
當直線與雙曲線相交于兩個不同點，則必有△=（2k²-2k）²-4（2-k²）（-k²+2k-3）＞0，
∴k＜

3

2

設P（x₁，y₁），Q（x₂，y₂）
∴x₁+x₂=

2(k-k2)

2-k2

又B（1，1）為線段AB的中點
∴

x1+x2

2

=1 即

2(k-k2)

2-k2

=1，∴k=2
當k=2，使2-k²≠0但使△＜0
因此當k=2時，方程（1）無實數解
故過點m（1，1）與雙曲線交于兩點A、B且M為線段AB中點的直線不存在．
（2）當x=1時，直線經過點M但不滿足條件，
綜上，符合條件的直線l不存在．故⑤錯．
故答案為：①②④．

點評：本題主要考查了直線與圓錐曲線的綜合問題．突出考查了數形結合在實際問題中的應用．解題的時候要注意討論直線斜率不存在時的情況，以免遺漏．