在直角坐标系xoy中,点P到两点(0,-3),(0,3)的距离之和等于4,设点P的轨迹为曲线C,直线y=kx+1与曲线C

在直角坐标系xoy中,点P到两点(0,-
3
),(0,
3
)的距离之和等于4,设点P的轨迹为曲线C,直线y=kx+1与曲线C交于A、B两点.
(I)写出曲线C的方程.
(II)当∠AOB是锐角时,求k的取值范围.
sax6718 1年前 已收到1个回答 举报

monicacheng2008 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)直接由椭圆的定义可得曲线C的方程;(Ⅱ)设出直线y=kx+1与曲线C的两个交点的坐标A(x1,y1),B(x2,y2),把直线方程和椭圆方程联立后化为关于x的一元二次方程,由根与系数关系得到两个交点的横坐标的和与积,由∠AOB是锐角,得到x1x2+y1y2>0,转化为只含横坐标的表达式后代入根与系数关系,整理后即可求得k的取值范围.

(Ⅰ)由椭圆的定义可知,点P的轨迹是以(0,−
3),(0,
3)为焦点,长半轴为2的椭圆.
它的短半轴b=
22−(
3)2=1,故曲线C的方程为:x2+
y2
4=1;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足

y=kx+1
4x2+y2=4.
消去y得,(k2+4)x2+2kx-3=0.
△=4k2-4(k2+4)(-3)=16k2+48>0,
x1+x2=−
2k
k2+4,x1x2=−
3
k2+4.
若∠AOB是锐角,则

OA•

OB>0,即x1x2+y1y2>0,
而y1y2=(kx1+1)(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1=
4−4k2
k2+4.
于是x1x2+y1y2=−
3
k2+4+
4−4k2
k2+4>0.
所以−
1
2<k<
1
2.

点评:
本题考点: 圆锥曲线的轨迹问题;球的体积和表面积.

考点点评: 本题考查了圆锥曲线的轨迹问题,考查了数学转化思想方法,训练了一元二次方程的根与系数的关系,解答的关键是把∠AOB是锐角转化为两个交点坐标间的关系,是中高档题.

1年前

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