Question

已知點(diǎn)A（2，0），B（2，1），C（0，1），動(dòng)點(diǎn)M到定直線y=1的距離等于d，并且滿足

OM

•

AM

=k(

CM

•

BM

-d2)，其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)，k為參數(shù)．
（Ⅰ）求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程，并判斷曲線類型；
（Ⅱ）如果動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是一條圓錐曲線，其離心率e滿足

3

3

≤e≤

2

2

，求實(shí)數(shù)k的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）設(shè)M（x，y），利用題目中向量的坐標(biāo)運(yùn)算，求得向量的坐標(biāo)后代入題中向量條件，化簡即得軌跡方程，為了說明它是什么類型，必須對參數(shù)k進(jìn)行討論；
（2）依據(jù)圓錐曲線離心率的范圍得曲線是橢圓，依據(jù)橢圓形式求得離心率的表達(dá)式，建立不等關(guān)系求實(shí)數(shù)k的取值范圍．

解答：解：（Ⅰ）設(shè)M（x，y），
則

OM

=(x，y)，

AM

=(x-2，y)，

CM

=(x，y-1)，

BM

=(x-2，y-1)，
d=|y-1|．（2分）
代入

OM

•

AM

=k(

CM

•

BM

-d2)
得（1-k²）x²+2（k-1）x+y²=0為所求軌跡方程（3分）
當(dāng)k=1時(shí)，得y=0，軌跡為一條直線；（4分）
當(dāng)k≠1時(shí)，得(x-1)2+

y2

1-k

=1
若k=0，則點(diǎn)M的軌跡為圓；（5分）
若k＞1，則點(diǎn)M的軌跡為雙曲線；（6分）
若0＜k＜1或k＜0，則點(diǎn)M的軌跡為橢圓（7分）
（Ⅱ）因?yàn)?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

3

3

≤e≤

2

2

，
所以方程表示橢圓（9分）
對于方程(x-1)2+

y2

1-k

=1
①當(dāng)0＜k＜1時(shí)，a²=1，b²=1-k，c²=a²-b²=1-（1-k）=k
此時(shí)e2=

c2

a2

=k，而

3

3

≤e≤

2

2

，
所以

1

3

≤k≤

1

2

.（11分）
②當(dāng)k＜0時(shí)，a²=1-k，b²=1，c²=-k
所以e2=

k

k-1

，即

1

3

≤

k

k-1

≤

1

2

．所以-1≤k≤-

1

2

.（13分）
所以k∈[-1，-

1

2

]∪[

1

3

，

1

2

].（14分）

點(diǎn)評(píng)：本題在向量與圓錐曲線交匯處命題，考查了向量的坐標(biāo)和數(shù)量積運(yùn)算、曲線方程的求法、橢圓的定義以及等價(jià)轉(zhuǎn)化能力．