题目内容

已知曲线C:y=-x2+x+2关于点M(a,2a)对称的曲线为Cn,且曲线C与Cn有两个不同的交点A、B,设直线AB的斜率为k,求k的取值范围.
分析:设出曲线Cn上的任一点,利用对称性找出该点关于M的对称点,代入曲线C后整理即可得到曲线Cn的方程,
两曲线方程联立后由判别式大于0得到a的取值范围,由根与系数关系得到两个交点的横坐标的和与积,把纵坐标用横坐标表示后作差,整理后得到两点连线的斜率(用a表示),根据a的范围可得直线AB的斜率范围.
解答:解:设(x,y)为曲线Cn上的任一点,
(x,y)关于点M(a,2a)的对称点为(x0,y0),则x0=2a-x,y0=4a-y
依题意,点(x0,y0)在曲线C上∴4a-y=-(2a-x)2+2a-x+2
化简整理,得曲线Cn的方程:y=x2-(4a-1)x+4a2+2a-2
由方程组
y=-x2+x+2
y=x2-(4a-1)x+4a2+2a-2

消去y,整理得:x2-2ax+2a2+a-2=0(*)
设A(x1,y1),B(x2,y2),
x1+x2=2a,x1x2=2a2+a-2
y1=-
x
2
1
+x1+2,y2=-
x
2
2
+x2+2

两式相减,得:
y1-y2=[1-(x1+x2)](x1-x2)
x1x2
∴k=
y1-y2
x1-x2
=1-(x1+x2)=1-2a

因曲线C与Cn交于不同两点,方程*应有两不等实根,∴△=4a2-4(2a2+a-2)>0
即a2+a-2<0
解之,得:-2<a<1,-1<1-2a<5
即AB的斜率k的取值范围是-1<k<5.
点评:本题考查了直线与圆锥曲线的综合题,考查了利用代入法求曲线的方程,训练了点差法求直线的斜率,考查了学生灵活处理和解决问题的能力,是有一定难度题目.
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