题目内容
在棱长为的正方体
中,点
是正方体棱上一点(不包括棱的端点),
,
①若,则满足条件的点
的个数为________;
②若满足的点
的个数为
,则
的取值范围是________.
解析试题分析:①时,
,结合椭圆定义知,动点
轨迹为一个以2为长轴长,正方体中心为中心,
为焦点的椭圆体.
⑴当椭圆体与有交点时,则由对称性知椭圆体必与
,
有交点.
设,则
,
,
因为,所以
由于
,所以此时有六个交点.
⑵当椭圆体与有交点时,则由对称性知椭圆体必与
,
有交点.
设,则
,
,
因为得
所以
由于
,所以此时无有六个交点.
说明:当或
时,椭圆体与正方体交于除
外的六个顶点.
②若则动点
不存在.若
则动点
轨迹为线段
,满足条件的点
的个数为2.因此
即动点
轨迹为一个以2为长轴长,正方体中心为中心,
为焦点的椭圆体.由①分析可知,要使得满足条件的点
的个数为6,须使得
.
考点:椭圆的标准方程及其性质.
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