问题
解答题
已知曲线C:x2-y|y|=1. (1)画出曲线C的图象, (2)若直线l:y=x+m与曲线C有两个公共点,求m的取值范围; (3)若过点P(0,2)的直线与曲线C在x轴上方的部分交于不同的两点M,N,求t=
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答案
(1)当y>0时,x2-y2=1(2分)
当y≤0时x2+y2=1(2分)
曲线C的图象,如图所示…(计4分)
(2)若l:y=x+m与x2+y2=1(y≤0)有两个公共
点,则d=
∈[|m| 2
,1),解得m∈(-2 2
,-1] …(6分)2
若l:y=x+m与x2+y2=1(y≤0)和x2-y2=1
(y>0)各有一个公共点,
则由图象知,m∈(-1,0)…(8分)
∴m的取值范围是(-
,0) …(9分)2
(3)设过点P(0,2)的直线为y=kx+2
则由图象知,k∈(-1,1),…(10分)
设M,N的坐标为M(x1,y1),N(x2,y2),则由y=kx+2 x2-y2=1
得(1-k2)x2-4kx-5=0,
∴x1+x2=
,x1x2=4k 1-k2
…(12分)-5 1-k2
∴t=
•OM
+OP
•OM
=PN
•(OM
+OP
)=PN
•OM ON
=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4
=(1+k2)•
+2k•-5 1-k2
+4=4k 1-k2
+4=1+3k2-5 1-k2 2 k2-1
∵k∈(-1,1),∴0≤k2<1,∴-1≤k2-1<0,∴
≤-11 k2-1
∴1+
≤-1,∴t≤-1…(14分)2 k2-1