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已知椭圆x^2+3y^2=3与直线y=kx+mk不等于0相交于M、N两点且|AM|=|AN|A(0,1)求m的取值范围

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解决时间 2021-12-29 04:16
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A(0,1)位于椭圆x^2+3y^2=3(以下所称的椭圆均指该椭圆)的上顶点,因为|AM|=|AN|,所以M和N位于以A(0,1)为圆心的圆(为方便,以下所称的圆均指该圆)上。下面求圆的半径范围:
设圆半径为R,则其方程为:x^2+(y-2)^2=R^2①
x^2=R^2-(y-2)^2②
代入椭圆方程整理得:
2*y^2+2*y+R^2-4=0③
Δ=-8*R^2+36
当Δ=0时,R=3/2*2^0.5
代入③得:y=-0.5
此时圆与椭圆交点的y值只有-0.5,对应的交点为P(1.5,-0.5)和P1(-1.5,-0.5),这种状态圆与椭圆只有两个等高交点,过交点不能作出k≠0的直线。
当Δ>0时,R<3/2*2^0.5,此时交点的y值有两个,得到的交点可作出k≠0的直线。
对于③,求得的两个根的较小值y不能小于-1(椭圆的范围所限),所以
y=(-2-(4-8*(R^2-4))^0.5)/4≥-1
解之得:R≥2
于是,满足题意的圆的半径范围为2≤R<3/2*2^0.5
当R=2时,圆与椭圆有三个交点:(-(3^0.5),0)、(3^0.5,0)、(0,-1),设连(3^0.5,0)、(0,-1)的直线为L1。
过P作圆的切线L2交y轴于Q,容易求得其坐标为Q(0,-2)。
在圆的半径从2开始,逐渐逼近3/2*2^0.5的过程中,在y轴的右侧,圆与椭圆始终有两个交点,以此作为M、N两点,所得直线从L1开始,逐渐逼近L2,直线与y轴的截距为-1≥m>-2。另外,可将y轴右侧的上方交点与y轴左侧的下方交点作为M、N两点,所得直线从L1开始逐渐逼近直线:y=-0.5,直线与y轴的截距范围为-0.5>m≥-1。由于对称性,关于y轴镜像的情况不必再讨论。
  综上所述,直线的截距m的范围为-2<m<0.5。

全部回答
设M(x1,y1),N(x2,y2),MN中点Q(x0,y0), 则有x1²+3y1²=3,x2²+3y2²=3。 相减得:(x2-x1)(x2+x1)+3(y2-y1)(y2+y1)=0。 但x2+x1=2x0,y2+y1=2y0,(y2-y1)/(x2-x1)=k, 代入得x0+3ky0=0。 因为AM=AN,所以AQ⊥MN, 所以(y0+1)/x0=-1/k,即x0+ky0+k=0。 联立解得:Q(-3k/2,1/2) 代入y=kx+m得:1/2=-3k²/2+mm=(3k²+1)/2。 因为Q在椭圆面区域内部,所以(-3k/2)²+(1/2)²<1,即 0≤3k²<1所以1/2≤(3k²+1)/2<1即m∈[1/2,1)
|AM|=|AN| ,A(0,1) 这条直线应该是与y轴平行的直线 那么椭圆x^2/3+y^2=1 的上顶点为(0,1)下顶点为(0,-1); 那么m的范围就是(-1,1)
因为点A在椭圆顶点,要使|AM|=|AN| , M和N必须关于Y轴对称,即直线MN(y=kx+m)必须与X轴平行 也就是说y=m 因为椭圆的顶点为(0,1)和(0,-1) 即m大于等于-1,小于等于1 但是如果直线与x轴平行,那么K=0与题意不符 因此此题无解。
已知椭圆x²+3y²=3与直线y=kx+m ,k≠0 相交于M、N两点 ,且|AM|=|AN| ,A(0,1),求m的取值范围 解:将直线方程y=kx+m代入椭圆方程得x²+3(kx+m)²=(1+3k²)x²+6kmx+3m²=3 即有(1+3k²)x²+6kmx+3m²-3=0..............(1) 设M(x₁,y₁);N(x₂,y₂);依韦达定理, x₁+x₂=-6km/(1+3k²).............(1) y₁+y₂=(kx₁+m)+(kx₂+m)=k(x₁+x₂)+2m=-6k²m/(1+3k²)+2m=2m/(1+3k²)............(2) 其中k=(y₁-y₂)/(x₁-x₂).............(3) ∵|AM|=|AN|,∴AM²=AN²,即有; x²₁+(y₁-1)²=x²₂+(y₂-1)², (x₁+x₂)(x₁-x₂)+(y₁+y₂-2)(y₁-y₂)=0, (y₁-y₂)/(x₁-x₂)=-(x₁+x₂)/(y₁+y₂-2),将(1)(2)(3)代入即得: k=[6km/(1+3k²)]/[2m/(1+3k²)-2]=6km/(2m-2-6k²) 2m-2-6k²=6m, 6k²+4m+2=0, 3k²+2m+1=0 3k²=-2m-1>0,故得m<-1/2,即m∈(-∞,-1/2).这就是m的取值范围。 m是直线y=kx+m在y轴上的截距。
你好! 已知椭圆x²+3y²=3与直线y=kx+m ,k≠0 相交于M、N两点 ,且|AM|=|AN| ,A(0,1),求m的取值范围 解:将直线方程y=kx+m代入椭圆方程得x²+3(kx+m)²=(1+3k²)x²+6kmx+3m²=3 即有(1+3k²)x²+6kmx+3m²-3=0..............(1) 设M(x₁,y₁);N(x₂,y₂);依韦达定理, x₁+x₂=-6km/(1+3k²).............(1) y₁+y₂=(kx₁+m)+(kx₂+m)=k(x₁+x₂)+2m=-6k²m/(1+3k²)+2m=2m/(1+3k²)............(2) 其中k=(y₁-y₂)/(x₁-x₂).............(3) ∵|AM|=|AN|,∴AM²=AN²,即有; x²₁+(y₁-1)²=x²₂+(y₂-1)², (x₁+x₂)(x₁-x₂)+(y₁+y₂-2)(y₁-y₂)=0, (y₁-y₂)/(x₁-x₂)=-(x₁+x₂)/(y₁+y₂-2),将(1)(2)(3)代入即得: k=[6km/(1+3k²)]/[2m/(1+3k²)-2]=6km/(2m-2-6k²) 2m-2-6k²=6m, 6k²+4m+2=0, 3k²+2m+1=0 3k²=-2m-1>0,故得mm是直线y=kx+m在y轴上的截距。 如有疑问,请追问。
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