问题 解答题

已知曲线C:(5-m)x2+(m-2)y2=8(m∈R)

(1)若曲线C是焦点在x轴点上的椭圆,求m的取值范围;

(2)设m=4,曲线c与y轴的交点为A,B(点A位于点B的上方),直线y=kx+4与曲线c交于不同的两点M、N,直线y=1与直线BM交于点G.求证:A,G,N三点共线.

答案

(1)原曲线方程可化简得:

x2
8
5-m
+
y2
8
m-2
=1

由题意,曲线C是焦点在x轴点上的椭圆可得:

8
5-m
8
m-2
8
5-m
>0
8
m-2
>0
,解得:
7
2
<m<5

(2)证明:由已知直线代入椭圆方程化简得:(2k2+1)x2+16kx+24=0,△=32(2k2-3)>0,解得:k2

3
2

由韦达定理得:xM+xN=-

16k
2k2+1
①,xMxN=
24
2k2+1
,②

设N(xN,kxN+4),M(xM,kxM+4),G(xG,1),MB方程为:y=

kxM+6
xM
x-2,则G(
3xM
kxM+6
,1)

AG
=(
3xM
kxM+6
,-1),
AN
=(xN,kxN+2),

欲证A,G,N三点共线,只需证

AG
AN
共线

3xM
xMk+6
(xNk+2)=-xN成立,化简得:(3k+k)xMxN=-6(xM+xN

将①②代入可得等式成立,则A,G,N三点共线得证.

单项选择题
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