试题与答案

已知圆C:(x+2)2+y2=24,定点A(2,0),M为圆C上一动点,点P在A

题型:解答题

题目:

已知圆C:(x+2)2+y2=24,定点A(2,0),M为圆C上一动点,点P在AM上,点N在CM上(C为圆心),且满足
.
AM
= 2
.
AP
.
NP
-
.
AM
=0
,设点N的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)过点B(m,0)作倾斜角为
5
6
π
的直线l交曲线E于C、D两点.若点Q(1,0)恰在以线段CD为直径的圆的内部,求实数m的取值范围.

答案:

(1)由

AM
=2
AP
NP
AM
=0
,知NP为AM的中垂线,

|

NA
| =|
NM
|,∴|
NA
| +|
NC
| =|
NM
| +|
NC
| =2
6
>4=|
AC
|

∴N的轨迹是椭圆,c=2,a=

6
,即N的轨迹方程是
x2
6
+
y2
2
=1

(2)由题意,l的方程是y=

3
3
(x-m),

设C(x1,y1),D(x2,y2),

y=-
3
3
(x-m)
x2
6
+
y2
2
=1
,消去y,整理得:2x2-2mx+m2-6=0,

由△>0⇒4m2-4×2(m2-6)>0⇒-2

3
<m<2
3

x1+x2=m,x1x2=

m2-6
2

又点Q(1,0)在以线段CD为直径的圆内,得

QC
QD
<0,

∴(x1-1,y1)•(x2-1,y2)<0,

x1x2-(x1+x2)+1+(-

3
3
)2(x1-m)(x2-m)<0,

4
3
x1x2-(1+
1
3
m) (x1+x2)  +
1
3
m2+1<0,

∴2m2-3m-9<0,

-

3
2
<m<3.

综上所述,m的取值范围(-

3
2
,3).

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