已知双曲线x2−y23=1x^{2}- \dfrac {y^{2}}{3}=1上存在两点MM,NN关于直线y=x+my=x+m对称,且MNMN的中点在抛物线y2=18xy^{2}=18x上,则实数mm的值为 ___ .

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完整解法

1. 确定直线 $MN$ 的斜率并设其方程

因为点 M,NM, N 关于直线 y=x+my=x+m 对称,所以直线 MNMN 与该直线垂直。
由于直线 y=x+my=x+m 的斜率为 11,故直线 MNMN 的斜率为 −1-1。
设直线 MNMN 的方程为 y=−x+by = -x + b。

2. 将直线方程与双曲线方程联立并化简

将 y=−x+by = -x + b 代入双曲线方程 x2−y23=1x^2 - \dfrac{y^2}{3} = 1 中,得:
x2−(−x+b)23=1x^2 - \frac{(-x+b)^2}{3} = 1
化简整理得:
2x2+2bx−b2−3=02x^2 + 2bx - b^2 - 3 = 0
显然其判别式 Δ=(2b)2−4×2×(−b2−3)=12b2+24>0\Delta = (2b)^2 - 4 \times 2 \times (-b^2 - 3) = 12b^2 + 24 > 0 恒成立,故直线与双曲线恒有两个不同的交点。

3. 表示 $MN$ 中点 $P$ 的坐标

设 M(x1,y1)M(x_1, y_1),N(x2,y2)N(x_2, y_2),且 MNMN 的中点为 P(x0,y0)P(x_0, y_0)。
由一元二次方程根与系数的关系可得:
x1+x2=−bx_1 + x_2 = -b
从而中点 PP 的横坐标为:
x0=x1+x22=−b2x_0 = \frac{x_1 + x_2}{2} = -\frac{b}{2}
又因为 PP 在直线 MNMN 上,所以其纵坐标为:
y0=−x0+b=32by_0 = -x_0 + b = \frac{3}{2}b
故中点坐标为 P(−b2,32b)P\left(-\frac{b}{2}, \frac{3}{2}b\right)。

4. 利用对称轴方程建立 $b$ 与 $m$ 的关系并求解中点坐标

因为中点 P(−b2,32b)P\left(-\frac{b}{2}, \frac{3}{2}b\right) 在对称轴直线 y=x+my = x + m 上,
所以有:
32b=−b2+m  ⟹  2b=m  ⟹  b=m2\frac{3}{2}b = -\frac{b}{2} + m \implies 2b = m \implies b = \frac{m}{2}
代入中点 PP 的坐标中,得:

ight)$$。

5. 代入抛物线方程,求出实数 $m$ 的值

又因为 MNMN 的中点 PP 在抛物线 y2=18xy^2 = 18x 上,
代入可得:

ight)$$ 化简得: $$\frac{9}{16}m^2 = -\frac{9}{2}m \implies m^2 + 8m = 0$$ 解得: $$m = 0$$ 或 $$m = -8$$。
答案

0,或-8

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