题目内容

已知圆C:(x+l)2+y2=8及点F(l,0),P为圆C上一动点,在同一坐标平面内的动点M满足:
CM
CP
,|
MF
|=|
MP
|

(I)求动点M的轨迹E的方程;
(II)过点F作直线l与(I)中轨迹E交于不同两点R、S,设
FR
FS
,λ∈[-2,-1)
,求直线l 的纵截距的取值范围.
分析:(I)根据
CM
CP
,|
MF
|=|
MP
|
,可得动点M的轨迹E是以C,F为左、右焦点的椭圆,由此可得轨迹方程;
(II)①若直线l的斜率为0,不满足;
②当直线l的斜率不为0时,设方程为x=ty+1,代入
x2
2
+y2=1
,利用韦达定理,及
FR
FS
,即可求得结论.
解答:解:(I)由已知,圆C:(x+1)2+y2=8,则半径为2
2

CM
CP
,|
MF
|=|
MP
|

∴C,M,P三点共线,且|MC|+|MF|=|MF|+|MP|=|FP|=2
2

∴动点M的轨迹E是以C,F为左、右焦点的椭圆,且2a=2
2
,c=1
∴动点M的轨迹E的方程为
x2
2
+y2=1

(II)①若直线l的斜率为0,则R(-
2
,0),S(
2
,0),F(1,0),
FR
=(-
2
-1,0)
FS
=(
2
-1,0)

λ=-(3+2
2
)∉[-2,-1)
,故直线l的纵截距不可能为0;
②当直线l的斜率不为0时,λ≠-1,设方程为x=ty+1(t≠0),代入
x2
2
+y2=1
,可得(t2+2)y2+2ty-1=0
设R(x1,y1),S(x2,y2)(y1≠0,y2≠0),则y1+y2=-
2t
t2+2
,y1y2=-
1
t2+2

FR
FS
,∴y1=λy2,∴λ=
y1
y2
,λ<0
λ+
1
λ
+2=
y1
y2
+
y2
y1
+2=
(y1+y2)2
y1y2
=-
4t2
t2+2

∵λ∈[-2,-1]
-
1
2
≤λ+
1
λ
+2≤0

∴-
1
2
≤-
4t2
t2+2
≤0
∴0≤t2
2
7

∴0<t≤
14
7
-
14
7
≤t<0

∴直线l的纵截距-
1
t
(-∞,-
14
2
]∪[
14
2
,+∞)
点评:本题考查椭圆的定义,考查轨迹方程,考查向量知识的运用,考查韦达定理,考查学生的计算能力,综合性强.
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