数学圆锥曲线问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/21 10:03:26
已知椭圆方程3x^2+4y^2=12,直线l:y=4x+m,若椭圆上存在两个不同的点关于该直线对称,求出m的取值范围。

【解答】:
[本题目不能按根的个数直接解方程,2椭圆相交是4次方程,运算量比较庞大。]

根据:对称点的连线垂直直线l,且中点在l上。
要保证有两个不同的点关于该直线对称,垂线应该在椭圆2条垂直l的切线范围内。

设对称点连线的方程为y=-x/4+b,联立椭圆方程得:
化简成x方程为:13x^2/4-2bx+4b^2-12=0
化简成y方程为:13y^2-24by+12b^2-3=0

由x方程的⊿=4b^2-13(4b^2-12)=0
解得两切线纵截距=±√13/2
所以:b的取值范围为:-√13/2<b<√13/2

由韦达定理得对称点中点坐标:
(x1+x2)/2=4b/13
(y1+y2)/2=12b/13

中点在直线l上,即:
12b/13=16b/13+m
解得:m=-4b/13

再由-√13/2<b<√13/2得:
-2√13/13<m<2√13/13
即为m取值范围。