问题
解答题
设x,y∈R,i,j为直角坐标平面内x,y轴正方向上的单位向量,若a=(x+1)i+yj,b=(x-1)i+yj,|a|+|b|=4. (I)求点M(x,y)的轨迹C的方程; (II)过点(0,m)作直线l与曲线C交于A,B两点,若|
|
答案
(I)∵a=(x+1)i+yj,b=(x-1)i+yj
又|a|+|b|=4
∴
+(x+1)2+y2
=4(x-1)2+y2
∴点M(x,y)的轨迹C是以(-1,0)、(1,0)为焦点,长轴长为4的椭圆,故椭圆方程为
+x2 4
=1(5分)y2 3
(II)若|
+OA
|=|OB
-OA
|,,则以OB
,OA
为邻边的平行四边形是矩形OB
设直线l的方程为y=kx+m,l与C的交点A(x1,y1)、B(x2,y2)
∵
⊥OA
∴x1x2+y1y2=0 (*)OB
由y=kx+m
+x2 4
=1 y2 3
得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0
∵x1+x2=-
,x1x2=8km 3+4k2
①4m2-12 3+4k2
y1y2=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
∴y1y2=
②3m2-12k2 3+4k2
将①②代入(*)得7m2-12-12k2=0
∵12k2=7m2-12,k2≥0
∴7m2-12≥0
∴m2≥
③12 7
又△>0,得12k2-3m2+9>0
∴7m2-12-3m2+9>0
∴m2>
④3 4
由③④得m2≥12 7
∴m≤-
或m≥2 21 7
(13分)2 21 7