本题导读
本题考查轨迹方程的求法。核心在于坐标法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2012年四川卷(文)) 如图,动点 与两定点 , 构成 ,且直线 , 的斜率之积为 .设动点 的轨迹为 .
(1)求轨迹 的方程;
(2)设直线 ()与 轴相交于点 ,与轨迹 相交于点 ,,且 ,求 的取值范围.
!
🔍【思路分析】
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(1)由 得轨迹 (除去两顶点);(2)令 ,比值 单调递增,剔除 对应的 后取值范围为 。
✅【答案】
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(1)(且 ,即除去两顶点 );(2)
✍【详细解析】
Abstract
(1)设 。因 、、 构成三角形,故 ,且 。
两直线斜率分别为 ,。
由斜率之积为 :,即 。
所以轨迹 的方程为 ,但须除去两个顶点 (此时 与 或 重合,不成三角形)。
(2) 与 轴交于 。代入 :
,即 。
记 ,则两个交点的横坐标为
,。
直线 上点 到 的距离为 。
又 ,故 ,即较远的交点对应 (记为 ),较近的对应 (记为 )。所以
。
令 ,由 知 。分子分母同除以 得
。
函数 在 上单调递增(),故其值域为 。
但须排除不合题意的 :当 时,,,即较近的交点为 ,它是轨迹 应除去的顶点,此时 不在轨迹上。
当 时 ,对应比值为 ,故 应剔除。
所以 的取值范围为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:用斜率关系求轨迹方程;直线与双曲线相交的位置关系;分式函数的值域
核心方法:“斜率之积为定值”直接化为关于 、 的方程;求比值范围时把参数统一成 并考察单调性
避坑指南:轨迹方程必须注明 (除去两顶点),否则(2)中 的情形会被误当成合法取值,最终答案就会漏掉”剔除 “这一步;另外 只是用来指明哪个交点较近,不影响比值表达式的形式。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:轨迹方程与圆锥曲线范围综合题,与 2012 年上海卷文第 22 题、2013 年陕西卷文第 22 题同族。
结论推广:与两定点连线斜率之积为 ()的点的轨迹是椭圆(除两定点); 时是双曲线 (除两顶点)。求比值或长度范围时,把含根号的参数统一成 型函数是关键一步。
方法推广:解析几何中”取值范围”问题四步走:设参 → 联立用韦达 → 把目标量化为单参函数 → 剔除不合题意的特殊值。
🔗【关联脉络】
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