在△ABC中,顶点A,B,C所对三边分别是a,b,c已知B(-1,0),C(1,0),且b,a,c成等差数列.(I)求顶点A的轨迹方程;(II)?设顶点A的轨迹与直线

发布时间:2020-07-31 13:23:51

在△ABC中,顶点A,B,C所对三边分别是a,b,c已知B(-1,0),C(1,0),且b,a,c成等差数列.
(I)求顶点A的轨迹方程;
(II)?设顶点A的轨迹与直线y=kx+m相交于不同的两点M、N,如果存在过点P(0,-)的直线l,使得点M、N关于l对称,求实数m的取值范围.

网友回答

解:(I)由题知得b+c=4,即|AC|+|AB|=4(定值).
由椭圆定义知,顶点A的轨迹是以B、C为焦点的椭圆(除去左右顶点),且其长半轴长为2,半焦距为1,于是短半轴长为.
∴顶点A的轨迹方程为.…(4分)
(II)由消去y整理得(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0.
∴△=(8km)2-4(3+4k2)×4(m2-3)>0,
整理得:4k2>m2-3.①
令M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-,
设MN的中点P(x0,y0),则,,…(7分)
i)当k=0时,由题知,m∈(-,0).…(8分)
ii)当k≠0时,直线l方程为,
由P(x0,y0)在直线l上,得,∴2m=3+4k2.②
把②式代入①中可得2m-3>m2-3,解得0<m<2.
又由②得2m-3=4k2>0,解得m>.
∴.
验证:当(-2,0)在y=kx+m上时,得m=2k代入②得4k2-4k+3=0,k无解,即y=kx+m不会过椭圆左顶点.
同理可验证y=kx+m不过右顶点.
∴m的取值范围为(,2).…(11分)
综上,当k=0时,m的取值范围为(-,0);当k≠0时,m的取值范围为(,2).…(12分)
解析分析:(I)由B(-1,0),C(1,0),且b,a,c成等差数列,可得|AC|+|AB|=4(定值),利用椭圆定义,可得顶点A的轨迹方程;(II)由消去y整理,利用韦达定理表示出中点坐标,再分类讨论,利用点M、N关于l对称,即可求实数m的取值范围.

点评:本题考查椭圆的定义与标准方程,考查对称性,考查直线与椭圆的位置关系,正确表示中点坐标是关键.
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