解:(1)根据题意有`{(2a^2/3=3),(|c-1|/root()(2)=root()(2)/2),(c^2=a^2+b^2):}`
解之,得`a=root()(3)`,`b=1,c=2`.
所以双曲线C的方程为`(x^2)/3-y^2=1`.
(2)假设存在以`P(1,1/2)`为中点的弦`AB`,且设`A(x_1,y_1)、B(x_2,y_2)`,
则`x_1+x_2=2,y_1+y_2=1`.(*)
方法一:设`AB`所在直线方程为`y-1/2=k(x-1)`,即`y=kx-k+1/2`. ①
将①代入双曲线C:`(x^2)/3-y^2=1`,整理,得
`(1-3k^2)x^2-3(1-2k)kx-3(k-1/2)^2-3=0`.②
所以`Δ=9k^2(1-2k)^2+12(1-3k^2)[(k-1/2)^2+1]`,③
`x_1+x_2=(3(1-2k)k)/(1-3k^2)` ④
由(*)及④得`(3(1-2k)k)/(1-3k^2)=2`,整理,得`k=2/3`.
将`k=2/3`代入③有`Δ=9×(2/3)^2×(1-2×2/3)^2+12(1-3×4/9)[(2/3-1/2)^2+1]=-11/3<0`,
即当`k=2/3`时,方程②无解,从而不存在以`P(1,1/2)`为中点的弦.
方法二:将`A(x_1,y_1)、B(x_2,y_2)`代入双曲线C:`(x^2)/3-y^2=1`,
有`{(x_1^2/3-y_1^2=1, ⑤),(x_2^2/3-y_2^2=1,
⑥):}`
⑤-⑥,得`[x_1^2-x_2^2]/3-(y_1^2-y_2^2)=0`,
即`(y_1-y_2)/(x_1-x_2)=(x_1+x_2)/(3(y_1+y_2))`.
又由(*)知,`(y_1-y_2)/(x_1-x_2)=2/3`
即过AB的弦所在直线的斜率`k=2/3`,
从而AB所在的直线的方程为`y-1/2=2/3(x-1)`,即`y=2/3x-1/6`.
代入双曲线C的方程,化简得`x^2-2x+37/4=0`,此时`Delta=4-4xx37/4=-33<0`,
即`k=2/3`时,所求直线与双曲线实际上没有交点.
故不存在以`P(1,1/2)`为中点的弦.
评注:(1)圆锥曲线中与中点弦有关的问题通常可以有两种方法解决:①联立直线与圆锥曲线方程,转化为关于`x`或`y`的一元二次方程,再利用韦达定理求中点坐标;②点差法.将弦的两个端点坐标代入圆锥曲线方程,然后坐
差,求出弦的中点与斜率的关系,再根据题目其他条件求出问题的解.
(2)用上述方法求出`k`后,不要忽视判别式的作用,得到的结果是否合理必须利用判别式进行检验,否则可能出现错误结论,切记. |