题目

如图,直线l1与l2是同一平面内两条互相垂直的直线,交点是A,点B、D在直线l1上(B、D 位于点A右侧),且|AB|=4,|AD|=1,M是该平面上的一个动点,M在l1上的射影点是N,且|BN|=2|DM|.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m (Ⅰ) 建立适当的坐标系,求动点M的轨迹C的方程. (Ⅱ)过点D且不与l1、l2垂直的直线l交(Ⅰ)中的轨迹C于E、F两点;另外平面上的点G、H满足:①②③求点G的横坐标的取值范围. 答案:(Ⅰ) 以A点为坐标原点,l1为x轴,建立如图所示的坐标系,则D(1,0),B(4,0),动点M的轨迹方程为. (Ⅱ点G的横坐标的取值范围为(0,). 解析: (Ⅰ) 以A点为坐标原点,l1为x轴,建立如图所示的坐标系,则D(1,0),B(4,0),设M(x,y), 则N(x,0).   ∵|BN|=2|DM|,    ∴|4-x|=2, 整理得3x2+4y2=12,    ∴动点M的轨迹方程为. (Ⅱ)∵ ∴A、D、G三点共线,即点G在x轴上;又∵∴H点为线段EF的中点;又∵∴点G是线段EF的垂直平分线GH与x轴的交点。        设l:y=k(x-1)(k≠0),代入3x2+4y2=12得 (3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,由于l过点D(1,0)是椭圆的焦点, ∴l与椭圆必有两个交点, 设E(x1,y1),F(x2,y2),EF的中点H的坐标为(x0,y0), ∴x1+x2=,x1x2=  ,       x0= = ,y0=k(x0-1)= ,    ∴线段EF的垂直平分线为 y- y0 =-  (x-x0),令y=0得, 点G的横坐标xG = ky0+x0 = + = = -, ∵k≠0,∴k2>0,∴3+4k2>3,0<<,∴-<-<0, ∴xG= -(0,) ∴点G的横坐标的取值范围为(0,).
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