题目
在直角坐标平面内,已知点, 是平面内一动点,直线、斜率之积为. (Ⅰ)求动点的轨迹的方程; (Ⅱ)过点作直线与轨迹交于两点,线段的中点为,求直线的斜率的取值范围.
答案:(1)(2) 解析:(Ⅰ)设点的坐标为,依题意,有 . ………………… 3分 化简并整理,得 . ∴动点的轨迹的方程是. ………………… 5分 (Ⅱ)解法一:依题意,直线过点且斜率不为零,故可设其方程为, ………6分 由方程组 消去,并整理得 设,,则 ,……………………………………………………… 8分 ∴ ∴, , …………………………………………… 10分 (1)当时,; …………………………………………… 11分 (2)当时, . . 且 . ………………………………………… 13分 综合(1)、(2)可知直线的斜率的取值范围是:.……………… 14分 解法二:依题意,直线过点且斜率不为零. 当直线与轴垂直时,点的坐标为,此时,; …………6分 当直线的斜率存在且不为零时,设直线方程为, …………7分 由方程组 消去,并整理得 设,,则 ,……………………………………………………… 8分 ∴ , , ………………… 10分 . . 且 . ………………………………………… 13分 综合(1)、(2)可知直线的斜率的取值范围是:.……………… 14分