问题
解答题
已知直线l:y=mx+1与曲线C:ax2+y2=2(m、a∈R)交于A、B两点,O为坐标原点. (1)当m=0时,有∠AOB=
(2)当实数a为何值时,对任意m∈R,都有
(3)已知点M(0,-1),当a=-2,m变化时,动点P满足
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答案
(1)当m=0时,联立方程可得:ax2=1,∴x=±1 a
∴A(
,1),B(-1 a
,1),∵∠AOB=1 a
,∴π 3
=1 2
解得:a=3,-
+11 a
+11 a
∴方程为
+3x2 2
=1y2 2
(2)设A、B两点坐标为(x1,y1)、(x2,y2),联立方程:
可得:y=mx+1 ax2+y2=2
(a+m2)x2+2mx-1=0
∴x1+x2=- 2m a+m2 x1x2=- 1 a+m2
∴
•OA
=x1x2+y1y2=x1x2+(mx1+1)(mx2+1)=(m2+1)x1x2+m(x1+x2)+1=-OB
-m2+1 a+m2
+1=2m2 a+m2 a-2m2-1 a+m2
要使
•OA
=T,则-2m2+(a-1)=Tm2+Ta∴T=-2且a-1=Ta即a=OB
且T=-21 3
而当a=
时,1 3
+m2≠0且△=4m2+4(1 3
+m2)=8m2+1 3
>0恒成立∴当实数a=4 3
时,对任意m∈R,都有1 3
•OA
=-2OB
(3)设P(x,y),∴
=(x,y+1),∴y+1=y1+y2=m(x1+x2)+2=MP
∴y=4 2-m2 2+m2 2-m2
又对方程(m2-2)x2+2mx-1=0,△=8m2-8>0,∴m2>1且m2≠2
∴y=-1+
,∴y>3或y<-14 2-m2