Question

已知兩點M和N分別在直線y=mx和y=-mx（m＞0）上運動，且|MN|=2，動點p滿足：（O為坐標原點），點P的軌跡記為曲線C．
（I）求曲線C的方程，并討論曲線C的類型；
（Ⅱ）過點（0，1）作直線l與曲線C交于不同的兩點A、B，若對于任意m＞1，都有∠AOB為銳角，求直線l的斜率k的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（I）根據(jù)題意可判斷出P是MN的中點．設(shè)出P，M，N的坐標，根據(jù)題意聯(lián)立方程求得，然后對m＞1，o＜m＜1和m=1對方程表示出曲線進行分類討論．
（II）設(shè)出直線l的方程，與橢圓的方程聯(lián)立消去y，利用韋達定理表示出x₁+x₂和x₁x₂，利用直線方程表示出y₁y₂，要使∠AOB為銳角，需，利用向量的基本運算整理得，利用基本不等式求得進而求得k的范圍．
解答：解：（I）由，得P是MN的中點．
設(shè)P（x，y），M（x₁，mx₁），N（x₂，-mx₂）依題意得：

消去x₁，x₂，整理得．
當m＞1時，方程表示焦點在y軸上的橢圓；
當o＜m＜1時，方程表示焦點在x軸上的橢圓；
當m=1時，方程表示圓．
（II）由m＞1，焦點在y軸上的橢圓，直線l與曲線c恒有兩交點，
因為直線斜率不存在時不符合題意，
可設(shè)直線l的方程為y=kx+1，直線與橢圓的交點為A（x₁，y₁），B（x₂，y₂）．
⇒（m⁴+k²）x²+2kx+1-m²=0
，

要使∠AOB為銳角，則有
∴x₁x₂+y₁y₂=
即m⁴-（k²+1）m²+1＞0，
可得，對于任意m＞1恒成立．
而，∴K²+1≤2，-1≤k≤1
所以滿足條件的k的取值范圍是[-1.1]．
點評：本題主要考查了直線與圓錐曲線的綜合問題．考查了學生知識的綜合運用和分析問題的能力．