Question

在△ABC中，頂點(diǎn)A，B，C所對(duì)三邊分別是a，b，c已知B（-1，0），C（1，0），且b，a，c成等差數(shù)列．
（I）求頂點(diǎn)A的軌跡方程；
（II） 設(shè)頂點(diǎn)A的軌跡與直線y=kx+m相交于不同的兩點(diǎn)M、N，如果存在過(guò)點(diǎn)P（0，-）的直線l，使得點(diǎn)M、N關(guān)于l對(duì)稱，求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

解：（I）由題知得b+c=4，即|AC|+|AB|=4（定值）．
由橢圓定義知，頂點(diǎn)A的軌跡是以B、C為焦點(diǎn)的橢圓（除去左右頂點(diǎn)），且其長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為2，半焦距為1，于是短半軸長(zhǎng)為．
∴頂點(diǎn)A的軌跡方程為．…（4分）
（II）由消去y整理得（3+4k²）x²+8kmx+4（m²-3）=0．
∴△=（8km）²-4（3+4k²）×4（m²-3）＞0，
整理得：4k²＞m²-3．①
令M（x₁，y₁），N（x₂，y₂），則x₁+x₂=-，
設(shè)MN的中點(diǎn)P（x₀，y₀），則，，…（7分）
i）當(dāng)k=0時(shí)，由題知，m∈（-，0）．…（8分）
ii）當(dāng)k≠0時(shí)，直線l方程為，
由P（x₀，y₀）在直線l上，得，∴2m=3+4k²．②
把②式代入①中可得2m-3＞m²-3，解得0＜m＜2．
又由②得2m-3=4k²＞0，解得m＞．
∴．
驗(yàn)證：當(dāng)（-2，0）在y=kx+m上時(shí)，得m=2k代入②得4k²-4k+3=0，k無(wú)解，即y=kx+m不會(huì)過(guò)橢圓左頂點(diǎn)．
同理可驗(yàn)證y=kx+m不過(guò)右頂點(diǎn)．
∴m的取值范圍為（，2）．…（11分）
綜上，當(dāng)k=0時(shí)，m的取值范圍為（-，0）；當(dāng)k≠0時(shí)，m的取值范圍為（，2）．…（12分）
分析：（I）由B（-1，0），C（1，0），且b，a，c成等差數(shù)列，可得|AC|+|AB|=4（定值），利用橢圓定義，可得頂點(diǎn)A的軌跡方程；
（II）由消去y整理，利用韋達(dá)定理表示出中點(diǎn)坐標(biāo)，再分類討論，利用點(diǎn)M、N關(guān)于l對(duì)稱，即可求實(shí)數(shù)m的取值范圍．
點(diǎn)評(píng)：本題考查橢圓的定義與標(biāo)準(zhǔn)方程，考查對(duì)稱性，考查直線與橢圓的位置關(guān)系，正確表示中點(diǎn)坐標(biāo)是關(guān)鍵．