题目内容
【题目】在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别为(﹣1,0),(1,0),且AC、BC所在直线的斜率之积等于﹣2,记顶点C的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设直线y=2x+m(m∈R且m≠0)与曲线E相交于P、Q两点,点M( ,1),求△MPQ面积的取值范围.
【答案】
(1)解:设C(x,y),由题意,可得 =﹣2(x≠±1),
∴曲线E的方程为 =1(x≠±1)
(2)解:设P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立 ,消去y,得6x2+4mx+m2﹣2=0,
∵△=48﹣8m2>0,∴m2<6,
∵x≠±1,∴m≠±2,
又∵m≠0,∴0<m2<6,且m2≠4,
∵ , ,
∴|PQ|= |x1﹣x2|=
=
= .
点M( ,1)到PQ的距离d= = ,
∵0<m2<6,m2≠4,
∴ =( )2= = m2m2(12﹣2m2)
≤ ( )3= = ,
当且仅当m2=12﹣2m2时,取等号,又m2≠4,
∴ ∈(0, ).
∴△MPQ面积的取值范围是(0, )
【解析】(1)设C(x,y),由题意,可得 =﹣2(x≠±1),由此能求出曲线E的方程.(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立 ,得6x2+4mx+m2﹣2=0,由此利用根的判别式、韦达定理、弦长公式、三角形面积公式,结合已知条件能求出△MPQ面积的取值范围.
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