设 $a$ 为实数,若函数 $y=\dfrac 1x$ 的图象上存在三个不同的点 $A(x_1,y_1)$,$B(x_2,y_2)$,$C(x_3,y_3)$ 满足$$x_1+y_2=x_2+y_3=x_3+y_1=a,$$则 $a$ 的值为 .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$\pm 1$
【解析】
条件即$$x_1+\dfrac{1}{x_2}=x_2+\dfrac{1}{x_3}=x_3+\dfrac{1}{x_1}=a.$$这里共有 $4$ 个未知数,$3$ 个方程,可以考虑用消元的策略解决问题.
根据条件,有$$x_3=\dfrac{ax_1-1}{x_1},$$从而$$x_2=a-\dfrac{1}{x_3}=\dfrac{(a^2-1)x_1-a}{ax_1-1},$$进而由 $x_1+\dfrac{1}{x_2}=a$ 可得$$x_1+\dfrac{ax_1-1}{(a^2-1)x_1-a}=a,$$整理得$$(a^2-1)(x_1^2+1-ax_1)=0,$$于是$$a=\pm 1 \lor a=x_1+\dfrac{1}{x_1}.$$一方面,若 $a=1$,取 $x_1=-1$,则 $x_3=2$,$x_2=\dfrac 12$,于是 $a$ 可以取得 $1$;类似的,当 $x_1=1$,$x_3=-2$,$x_2=-\dfrac 12$ 时,$a$ 可以取得 $-1$.
另一方面,若 $a=x_1+\dfrac{1}{x_1}$,则 $x_2=x_1$,与 $A,B,C$ 是不同的三点矛盾.
综上所述,$a$ 的值为 $\pm 1$.
根据条件,有$$x_3=\dfrac{ax_1-1}{x_1},$$从而$$x_2=a-\dfrac{1}{x_3}=\dfrac{(a^2-1)x_1-a}{ax_1-1},$$进而由 $x_1+\dfrac{1}{x_2}=a$ 可得$$x_1+\dfrac{ax_1-1}{(a^2-1)x_1-a}=a,$$整理得$$(a^2-1)(x_1^2+1-ax_1)=0,$$于是$$a=\pm 1 \lor a=x_1+\dfrac{1}{x_1}.$$一方面,若 $a=1$,取 $x_1=-1$,则 $x_3=2$,$x_2=\dfrac 12$,于是 $a$ 可以取得 $1$;类似的,当 $x_1=1$,$x_3=-2$,$x_2=-\dfrac 12$ 时,$a$ 可以取得 $-1$.
另一方面,若 $a=x_1+\dfrac{1}{x_1}$,则 $x_2=x_1$,与 $A,B,C$ 是不同的三点矛盾.
综上所述,$a$ 的值为 $\pm 1$.
题目
答案
解析
备注