在△ABC中,已知A(0,a),B(0,-a),AC,CB两边所在的直线分别与x轴交于原点同侧的点M,N,且满足|OM|?|ON|=4a2(a为不等于零的常数)(1)

发布时间:2020-07-31 14:21:12

在△ABC中,已知A(0,a),B(0,-a),AC,CB两边所在的直线分别与x轴交于原点同侧的点M,N,且满足|OM|?|ON|=4a2(a为不等于零的常数)
(1)求点C的轨迹方程;
(2)如果存在直线l:y=kx-1(k≠0),使l与点C的轨迹相交于不同的P,Q两点,且|AP|=|AQ|,求a的取值范围.

网友回答

解:(1)设点C(x,y)(x≠1)M(xM,0),N(xN,0)
当y=a时,AC∥x轴,当y=-a时,BC∥x轴,与题意不符,所以y≠±a;
由A、C、M三点共线有=,解得xM=
同理由B、C、N三点共线,解得xN=
∵xM?xN>0,∴|OM|?|ON|=xM?xN=?=4a2,
化简得点C的轨迹方程为x2+4y2=4a2(x≠0)
(2)设PQ的中点为R,
∴(1+4k2)x2-8kx+4-4a2=0,
由△=64k2-4(1+4k2)(1-4a2)>0,
化简得4a2k2+a2-1>0①xR==,yR=kxR-1=
∵|AP|=|AQ|?,即kAR?k=-1,
∴?k=1,4ak2+a-3=0,即k2=②
∵k≠0,∴k2>0,∴0<a<3把②代入①并化简得3a-1>0?a>
当a=1时,直线l过点B,而曲线C不过点B,所以直线l与曲线C只有一个公共点故a=1舍去;
故a的取值范围是<a<3且a≠1
解析分析:(1)利用三点共线两直线斜率相等将M,N的坐标用C的坐标表示,将M,N坐标代入|OM|?|ON|=4a2,求出C的轨迹方程.(2)将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理得到P,Q的中点,据中垂线上的点到线段两端点的距离线段,得到A在PQ的中垂线上,利用两线垂直,斜率之积为-1,列出方程,代入判别式求出a的范围.

点评:本题考查利用直接法求动点的轨迹方程、考查三点共线两直线斜率相等、考查二次方程的韦达定理、中点坐标公式.
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