问题
解答题
已知曲线C:
(1)求AB的垂直平分线l在x轴上截距的取值范围; (2)设过点M(1,0)的直线l是曲线C上A,B两点连线的垂直平分线,求l的斜率k的取值范围. |
答案
(1)曲线C即:
+y2=1,设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),x2 4
则有
+y12①,x12 4
+y22=1 ②,由①-②可得x22 4
+y12-y22=0.x12-x22 4
故AB的斜率kAB=
=-y1-y2 x1-x2
=-x1+x2 4(y1+y2)
=-2x0 4•2y0
.(2分)x0 4y0
l的方程y-y0=
(x-x0),令y=0,x=4y0 x0
x0.(4分)3 4
∵-2<x0<2,∴x∈(-
,3 2
),即l在x轴上截距的取值范围为 (-3 2
,3 2
).(6分)3 2
(2)设直线l的方程为y=k(x-1),AB的中点M(x0,y0).由(1)可知kAB=-
,∴k=x0 4y0
.4y0 x0
∵M在直线l上,∴y0=
(x0-1).∵y0≠0,∴x0=4y0 x0
.(8分)4 3
∵M(x0,y0)在椭圆内部.∴
+y02<1,即x02 4
+y02<1.(10分)16 9 4
故有-
<y0<5 3
且y0≠0. 再由 k=5 3
=4y0 x0
=3y0.4y0 4 3
可得-
<k<5
且k≠0,即l的斜率k的取值范围为{k|-5
<k<5
且k≠0}.(12分)5