在△ABC中,A、B为定点,C为动点,记∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,已知c=2,且存在常数λ (λ>0),使得abcos2
(1)求动点C的轨迹,并求其标准方程; (2)设点O为坐标原点,过点B作直线l与(1)中的曲线交于M,N两点,若OM⊥ON,试确定λ的范围. |
(1)在△PAB中,由余弦定理,有22=a2+b2-2abcosC,|a+b|=
=24+2ab(1+cosC)
=21+abcos2 C 2
>2,1+λ
所以,点P的轨迹C是以A,B为焦点,长轴长2a=2
的椭圆.(除去长轴上的顶点)1+λ
如图,以A、B所在的直线为x轴,以A、B的中点为坐标原点建立直角坐标系.
则,A(-1,0)和B(1,0).
椭圆C的标准方程为:
+x2 1+λ
=1(y≠0).y2 λ
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
①当MN垂直于x轴时,MN的方程为x=1,由题意,有M(1,1),N(1,-1)在椭圆上.
即
+1 1+λ
=1⇒λ=1 λ
,由λ>0,得λ=1± 5 2
.1+ 5 2
②当MN不垂直于x轴时,设MN的方程为y=k(x-1).
由
得:[λ+(1+λ)k2]x2-2(1+λ)k2x+(1+λ)(k2-λ)=0,
+x2 1+λ
=1y2 λ y=k(x-1)
由题意知:λ+(1+λ)k2>0,
所以x1+x2=
,x1•x2=2(1+λ)k2 λ+(1+λ)k2
.(1+λ)(k2-λ) λ+(1+λ)k2
于是:y1•y2=k2(x1-1)(x2-1)=k2[x1x2-(x1+x2)+1]=
.-λ2k2 λ+(1+λ)k2
因为OM⊥ON,所以
•OM
=0,ON
所以x1•x2+y1•y2=
=0,(1+λ-λ2)k2-λ2-λ λ+(1+λ)k2
所以,k2=
≥0,λ2+λ 1+λ-λ2
由λ>0得1+λ-λ2>0,解得0<λ<
.1+ 5 2
综合①②得:0<λ≤
.1+ 5 2