在直角坐标平面内,已知点A(2,0),B(-2,0),P为平面内一动点,直线PA、PB斜率之积为-3/4.求p轨迹方程

作者&投稿:羽和 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
在直角坐标平面内,已知点A(2,0),B(-2,0),P是平面内一动点,直线PA、PB斜率之积为-3/4~

解:(1)设P(x,y)
则:PA:y-0=k1*(x-2): PB:y-0=k2*(x+2)
将俩直线方程相乘:y^2=k1*k2*(x-2)(x+2)
且:k1*k2=-3/4
所以:得方程:x^2/4+y^2/3=1
即,点P的轨迹C的方程为椭圆 x^2/4+y^2/3=1
(2)细节思路:设直线E.F的一般方程
因过点(1/2,0),带入得:y=k(x-1/2)
因椭圆与直线相交
设E.F的坐标,由中点坐标公式得M的代数坐标。
联立椭圆与直线,根据《伟达定理》得M的坐标值。
则有A和M,有直线AM,可得其斜率k的取值范围。

利用韦达定理

1、
P(x,y)
则[(y-0)/(x-2)]*[(y-0)*(x+2)]=-3/4
y²/(x²-4)=-3/4
4y²=-3x²+12
x²/4+y²/3=1

2、
EF是y-0=k(x-1/2)
y=kx-k/2
代入3x²+4y²-12=0
(3+4k²)x²-4k²x+k²-12=0
x1+x2=4k²/(3+4k²)
y1+y2=kx1-k/2+kx2-k/2=k(x1+x2)-k=-3k/(3+4k²)
所以M[(x1+x2)/2,(y1+y2)/2]是[2k²/(3+4k²),-3k/2(3+4k²)]
所以MA斜率=[0+3k/2(3+4k²)]/(2-2k²/(3+4k²)]
=3k/(12+4k²)

方程(3+4k²)x²-4k²x+k²-12=0有解
所以16k^4-4(3+4k²)(k²-12)>=0
45k²+36>=0
所以k∈R

所以MA斜率=3k/(12+4k²)=3/(12/k+4k)
k>0,则12/k+4k>=2√12/k*4k=8√3,
0<3/(12/k+4k)<=√3/8
同理,k<0,则-√3/8<=3/(12/k+4k)<0
k=0,3k/(12+4k²)=0
所以MA斜率的取值范围是[-√3/8,√3/8]

(2)
直线l过点(0.5 ,0),设直线l方程为y=m(x-0.5)
直线l 与轨迹 C 交于E,F两点,设E,F两点坐标为(x1,y1),(x2,y2)
E,F两点的中点M坐标为((x1+x2)/2,(y1+y2)/2)
((x1+x2)/2,m(x1+x2-1)/2)
联立y=m(x-0.5)与3x^2+4y^2=12消去y
得:(4m^2+3)x^2-4m^2x+m^2-12=0
x1+x2=4m^2/(4m^2+3)
所以M坐标为(2m^2/(4m^2+3),3m/(8m^2+6))
AM 的斜率 k =[3m/(8m^2+6)]/[2m^2/(4m^2+3)-2]
=m/(4m^2+4)
=0.25(m/(1+m^2))
令t=1/(m/(1+m^2))=(1+m^2)/m=1/m+m
当m>0时,t=1/m+m≥2√(m*(1/m))=2,
当且仅当m=1/m,即m=1(m=-1舍去)时取等号
当m<0时,t=1/m+m=-(-1/m+(-m))≤-2√(-m*(-1/m))=-2
当且仅当-m=-1/m,即m=-1(m=1舍去)时取等号
所以t≥2或t≤-2
-1/2≤1/t≤1/2
-1/8≤0.25(1/t)≤1/8
即-1/8≤k≤1/8
由于曲线c中-2<x<2,所以当m=0,即:直线l的方程为y=0时,l与c无交点
此时k =0.25(m/(1+m^2))=0舍去
而当m为∞时,直线l方程为x=0.5,此时E,F两点关于x轴对称,中点m坐标为(0.5,0)
直线AM显然与x轴重合即y=0,斜率为0,说明k=0是存在的
所以k的取值范围是:-1/8≤k≤1/8


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