问题
解答题
在平面直角坐标系中,已知
(1)求轨迹C的方程,并说明该轨迹方程所表示曲线的形状; (2)当m=
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答案
(1)因为
⊥a
,b
=(2mx,y-1),a
=(2x,y+1)b
所以
•a
=4mx2+y2-1=0,即4mx2+y2=1..(2分)b
当m=0时,方程表示两直线,方程为y=±1;
当m=
时,方程表示的是圆1 4
当m>0且m≠
时,方程表示的是椭圆;1 4
当m<0时,方程表示的是双曲线.…..(6分)
(2)当m=
时,轨迹C的方程为1 8
+y2=1,x2 2
显然直线l的斜率是存在的,可设直线l:y=kx+2,A(x1,y2),B(x2,y2),…..(7分)
联立
,消去y,整理得:(2k2+1)x2+8kx+6=0y=kx+2
+y2=1x2 2
∴x1+x2=-
,x1•x2=8k 2k2+1
…..(9分)6 2k2+1
由△=(8k)2-4(2k2+1)×6>0,即2k2-3>0得:k<-
或k>6 2
①…..(10分)6 2
又y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=
-6k2 2k2+1
+4=16k2 2k2+1
…..(11分)4-2k2 2k2+1
∵∠AOB为锐角,
∴cos∠AOB>0,
∴
•OA
>0,OB
∴
•OA
=x1x2+y1y2=OB
+6 2k2+1
=4-2k2 2k2+1
>010-2k2 2k2+1
即k2-5<0,
∴-
<k<5
…..(13分)5
故由①、②得-
<k<-5
或6 2
<k<6 2
…..(14分)5