问题
解答题
已知椭圆C:
(1)若将椭圆C绕点P(1,2)旋转180°得到椭圆D,求椭圆D方程 (2)若椭圆C与直线y=kx+m (k≠0)相交于不同的M、N两点,且|AM|=|AN|, 求m的取值范围. |
答案
(1)由题意得,椭圆C的对称中心(0,0)关于点P(1,2)的对称点为(2,4),且对称轴平行于坐标轴,
长轴、短轴的长度不变,故将椭圆C绕点P(1,2)旋转180°得到椭圆D的方程为
+(x-2)2 12
=1.(y-4)2 4
(2) 设M(x1,y1)、N(x2,y2),∵|AM|=|AN|,∴A在线段MN的中垂线上.
把M(x1,y1)、N(x2,y2),代入椭圆C:
+x2 12
=1的方程得:y2 4
+x12 12
=1,①y12 4
+x22 12
=1 ②,用①减去②得:y22 4
=(x1-x2)(x1+x2) 12
,(y1-y2)(y1+y2) -4
∴k=
=-y1-y2 x1-x2
×1 3
,再由中垂线的性质得 x1+x2 y1+y2
=-1 k
=
-2y1+y2 2
-0x1+x2 2
,y1+y2-4 x1+x2
∴
=3(y1+y2) x1+x2
,∴y1+y2=-2,∴x1+x2=-3k(y1+y2)=-6k,y1+y2-4 x1+x2
故MN的中点(-3k,-1),
把y=kx+m代入椭圆C:
+x2 12
=1得,(1+3k2)x2+6kmx+3m2-12=0,y2 4
∴x1+x2=-6k=
,∴m=1+3k2,∴mx2+6kmx+3m2-12=0,-6km 1+3k2
由题意知,判别式大于0,即 36k2m2-4m(3m2-12)>0,
36×
×m2-12m3+48m>0,m(m-4)<0,∴0<m<4,m-1 3
故 m的取值范围为 (0,4).