题目内容

椭圆
x2
4
+
y2
3
=1
上存在关于直线y=x+m对称的两点.求实数m的取值范围.
分析:根据对称性可知线段AB被直线y=x+m垂直平分,且AB的中点M(x0,y0)在直线y=x+m上,故可设直线AB的方程为y=-x+b,联立方程
y=-x+b
x2
4
+
y2
3
=1
整理可得7x2-8bx+4b2-12=0,结合方程的根与系数关系可求中点M,由△=64b2-28(4b2-12)>0可求b的范围,由中点M在直线yx+m可得b,m的关系,从而可求m的范围
解答:解:设椭圆
x2
4
+
y2
3
=1
上存在关于直线y=x+m对称的两点为A(x1,y1),B(x2,y2
根据对称性可知线段AB被直线y=x+m垂直平分,且AB的中点M(x0,y0)在直线y=x+m上,且KAB=-1
故可设直线AB的方程为y=-x+b
联立方程
y=-x+b
x2
4
+
y2
3
=1
整理可得7x2-8bx+4b2-12=0
x1+x2=
8b
7
,y1+y2=2b-(x1+x2)=
6b
7

由△=64b2-28(4b2-12)>0可得-
7
<b<
7

x0=
x1+x2
2
=
4b
7
y0=
y1+y2
2
=
3b
7

∵AB的中点M(
4b
7
3b
7
)在直线y=x+m上
3b
7
=
4b
7
+m
m=-
b
7

-
7
7
<m<
7
7
点评:本题主要考查了直线与椭圆的位置关系的应用,解题的关键是灵活应用已知中的对称性设出直线方程,且由中点在y=x+m上建立m,b之间的关系,还要注意方程的根与系数的关系的应用.
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