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:
∥
,|
|=|
|.
(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
=λ
,λ∈[-2,-1),求直线l 的纵截距的取值范围.
| 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 |
分析:(I)根据
∥
,|
|=|
|,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
+y2=1,利用韦达定理,及
=λ
,即可求得结论.
| CM |
| CP |
| MF |
| MP |
(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 |
| FR |
| FS |
解答:解:(I)由已知,圆C:(x+1)2+y2=8,则半径为2
∵
∥
,|
|=|
|
∴C,M,P三点共线,且|MC|+|MF|=|MF|+|MP|=|FP|=2
∴动点M的轨迹E是以C,F为左、右焦点的椭圆,且2a=2
,c=1
∴动点M的轨迹E的方程为
+y2=1;
(II)①若直线l的斜率为0,则R(-
,0),S(
,0),F(1,0),
∴
=(-
-1,0),
=(
-1,0)
∴λ=-(3+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
+y2=1,可得(t2+2)y2+2ty-1=0
设R(x1,y1),S(x2,y2)(y1≠0,y2≠0),则y1+y2=-
,y1y2=-
∵
=λ
,∴y1=λy2,∴λ=
,λ<0
∴λ+
+2=
+
+2=
=-
∵λ∈[-2,-1]
∴-
≤λ+
+2≤0
∴-
≤-
≤0
∴0≤t2≤
∴0<t≤
或-
≤t<0
∴直线l的纵截距-
∈(-∞,-
]∪[
,+∞).
| 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 |
∴动点M的轨迹E的方程为
| x2 |
| 2 |
(II)①若直线l的斜率为0,则R(-
| 2 |
| 2 |
∴
| FR |
| 2 |
| FS |
| 2 |
∴λ=-(3+2
| 2 |
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 |
设R(x1,y1),S(x2,y2)(y1≠0,y2≠0),则y1+y2=-
| 2t |
| t2+2 |
| 1 |
| t2+2 |
∵
| FR |
| FS |
| y1 |
| y2 |
∴λ+
| 1 |
| λ |
| y1 |
| y2 |
| y2 |
| y1 |
| (y1+y2)2 |
| y1y2 |
| 4t2 |
| t2+2 |
∵λ∈[-2,-1]
∴-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| λ |
∴-
| 1 |
| 2 |
| 4t2 |
| t2+2 |
∴0≤t2≤
| 2 |
| 7 |
∴0<t≤
| ||
| 7 |
| ||
| 7 |
∴直线l的纵截距-
| 1 |
| t |
| ||
| 2 |
| ||
| 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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