题目内容
(2010•淄博一模)已知双曲线y2-
=1,的两焦点F1、F2,动点P与F1,F2的距离之和为大于4的定值,且向量|
|•|
|的最大值为9,
(1)求动点P的轨迹E的方程
(2)若A、B是曲线E上相异两点,点M(0.-1)满足
=λ
,求λ的取值范围.
| x2 |
| 3 |
| PF1 |
| PF2 |
(1)求动点P的轨迹E的方程
(2)若A、B是曲线E上相异两点,点M(0.-1)满足
| AM |
| MB |
分析:(1)根据椭圆定义可知,所求动点P的轨迹为以F1,F2为焦点的椭圆,再求出椭圆中的a,b的值即可.
(2)设出A,B点的坐标,以及直线AB的方程,代入椭圆方程,求x1+x2,x1x2,根据
=λ
,找到x1,x2之间的关系,再根据前面所求关系式,化简,即可得λ的方程,解λ即可.
(2)设出A,B点的坐标,以及直线AB的方程,代入椭圆方程,求x1+x2,x1x2,根据
| AM |
| MB |
解答:解:(1)双曲线y2-
=1的两焦点为F1(0,-2),F2(0,2),
设已知定值为2a(2a>4),则|PF1|+|PF2|=2a,
因此,动点P的轨迹E是以F1(0,-2),F2(0,2)为焦点的长轴长为2a的椭圆;
设椭圆的方程为
+
=1(a>b>0)
∵|PF1|•|PF2|≤(
)2=a2,
(当且仅当|PF1|=|PF2|时等号成立)…(4分)∴a2=9,b2=9-4=5
于是,动点P的轨迹E的方程为:
+
=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由
=λ
,
得
,
且M、A、B三点共线
设三点所在的直线为l
①当直线l的斜率存在时,
设l:y=kx-1
由
得(5k2+9)x2-10kx-40=0…(7分)△=(-10k)2+160(5k2+9)>0恒成立
由
将x1=-λx2代入并消去x2,
得
=
当k=0时,λ=1
当k≠0时,由于0<
=
<
∴0<
<
整理得2λ2-5λ+2<0∴
<λ<2且λ≠1
②当直线l的斜率不存在时,
A、B分别为椭圆长轴的两个端点;
此时,λ=
=
或2
综上所述,实数λ的取值范围为[
,2].
| x2 |
| 3 |
设已知定值为2a(2a>4),则|PF1|+|PF2|=2a,
因此,动点P的轨迹E是以F1(0,-2),F2(0,2)为焦点的长轴长为2a的椭圆;
设椭圆的方程为
| y2 |
| a2 |
| x2 |
| b2 |
∵|PF1|•|PF2|≤(
| |PF1|+|PF2| |
| 2 |
(当且仅当|PF1|=|PF2|时等号成立)…(4分)∴a2=9,b2=9-4=5
于是,动点P的轨迹E的方程为:
| y2 |
| 9 |
| x2 |
| 5 |
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由
| AM |
| BM |
得
|
且M、A、B三点共线
设三点所在的直线为l
①当直线l的斜率存在时,
设l:y=kx-1
由
|
由
|
将x1=-λx2代入并消去x2,
得
| (1-λ)2 |
| λ |
| ||
| 5k2+9 |
当k=0时,λ=1
当k≠0时,由于0<
| ||
| 5k2+9 |
| ||
5+
|
| 1 |
| 2 |
| (1-λ)2 |
| λ |
| 1 |
| 2 |
整理得2λ2-5λ+2<0∴
| 1 |
| 2 |
②当直线l的斜率不存在时,
A、B分别为椭圆长轴的两个端点;
此时,λ=
| -1-y1 |
| 1+y2 |
| 1 |
| 2 |
综上所述,实数λ的取值范围为[
| 1 |
| 2 |
点评:本体考查了定义法求轨迹方程,以及直线与圆位置关系的应用.关键是看清题中给出的条件,灵活运用韦达定理进行求解.
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