双曲线C:x^2-y^2=1上存在关于直线:y=k(x+4)对称的两点,求K的取值范围.

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  • 双曲线C:X^2-Y^2=1 ...(1)上存在关于直线l:Y=k(X+4)对称的两点

    即:垂直于直线l:Y=k(X+4)的直线,与双曲线C:X^2-Y^2=1交于两点,而且该二点的中点在直线l:Y=k(X+4)上

    因此:

    垂直于直线l:Y=k(X+4)的直线的方程为:X = kY + A ...(2)

    (1)(2)联立,得:(k^2-1)X^2 + 2kAY + (A^2-1) = 0 .(3)

    (3)有双解:(2kA)^2 - 4*(k^2-1)*(A^2-1) > 0 ==> k^2 + A^2 > 1

    (3)双解Y1、Y2:(Y1+Y2)/2 = -kA/(k^2-1) ...(4)

    相应的X1、X2:(X1+X2)/2 = [(kY1+A)+(kY2+A)]/2 = -A*k^2/(k^2-1)+A.(5)

    (4)(5)在在直线l:Y=k(X+4)上:

    -kA/(k^2-1) = k*[ -A*k^2/(k^2-1)+A] + 4k

    化简,得:k*(k+1)(k-1) = 0 ===> k = 0、-1、1

    因此,

    k的取值范围为:k = -1,0,1.