如图所示,已知圆C:(x+1)2+y2=8,定点A(1,0),M为圆C上一动点,点P在线段AM上,点N在线段CM上,且满足,点N的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;

发布时间:2020-07-31 09:22:39

如图所示,已知圆C:(x+1)2+y2=8,定点A(1,0),M为圆C上一动点,点P在线段AM上,点N在线段CM上,且满足,点N的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;
(2)若过定点F(0,2)的直线交曲线E于不同的两点G、H(点G在点F、H之间),且满足的取值范围.

网友回答

解:(1)设点N的坐标为(x,y),
∵,∴点P为AM的中点,
∵=0,∴NP⊥AM,∴NP是线段AM的垂直平分线,∴NM=NA,
又点N在CM上,设圆的半径是 r,则 r=2,
∴NC=r-NM,∴NC+NM=r=2>AC,
∴点N的轨迹是以A、C 为焦点的椭圆,
∴2a=2,c=1,可求得b=1,
∴椭圆,即曲线E的方程:.
(2)当斜率不存在时,直线与曲线E有2个交点此时参数的值为,
不妨设FH斜率为k,且将原点移至F,
则直线FH方程为y=kx,椭圆方程变为+(y-2)2=1,
将直线方程代入椭圆得+(kx-2)2=1,整理得(1+2k2)x2-8kx+6=0,
直线与曲线E有二不同的交点,故△=(-8k)2-4?6(1+2k2)=16k2-24>0,即k2>,
因为左右对称,可以研究单侧,
当k>0时,λ==即λ==
由k2>,即,即,
令t=∈(0,1),则λ=,t∈(0,1),
由于λ==,故函数在t∈(0,1)上是减函数,故
综上,参数的取值范围是
解析分析:(1)利用线段垂直平分线的性质推出 NC+NM=r=2>AC,再利用椭圆的定义知,点N的轨迹是以A、C 为焦点的椭圆,利用待定系数法求出椭圆的方程(2)不妨设FH斜率为k,且将原点移至F,则直线FH方程为y=kx,则椭圆方程变为+(y-2)2=1,将直线与椭圆方程联立得(1+2k2)x2-8kx+6=0,结合题设条件求参数λ的范围

点评:本题考查直线与圆锥曲线的综合题,解题的关键是掌握圆锥曲线的定义,由题设条件判断出所求的轨迹是椭圆,以及能将求两线段比值的问题转化为坐标比值,以利于用直线与圆锥曲线的方程研究参数的取值范围,本题解题过程中把曲线中心移到点(0,2),重新建系,使得椭圆方程得以简化且给后续解题带来了极大的方便,使问题转化为在k>0上求参数的范围,解题时要注意此类技巧的使用.本题综合性强运算较繁杂,做题时要严谨认真.
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