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问题: 已知动点P(x,y)到定直线l:x=-3与到定点M(1,0)的距离相等。

1)求动点P(x,y)的轨迹方程
2)记定直线l与x轴的交点为B,若问题(1)中的轨迹上两点A,C满足条件|MA|、|MB|、|MC|成等差数列,求弦AC中点的横坐标
3)设问题(2)中弦AC的垂直平分线方程为y=kx+m求m的取值范围

解答:

已知动点P(x,y)到定直线L:x=-3与到定点M(1,0)的距离相等。
(1)求动点P(x,y)的轨迹方程
(2)记定直线L与x轴的交点为B,若问题(1)中的轨迹上两点A,C满足条件|MA|、|MB|、|MC|成等差数列,求弦AC中点的横坐标
(3)设问题(2)中弦AC的垂直平分线方程为y=kx+m求m的取值范围

(1)d(P.L) = |PM|---->|x+3|=√[(x-1)²+y²]
--->(x+3)²=(x-1)²+y²
--->y²=(x+3)²-(x-1)²=8(x+1)......点P的轨迹方程(抛物线)

(2)由抛物线定义知,M(1,0)是抛物线y²=8(x+1)的焦点
设A(a,A),C(c,C),B(-3,0)
|MA|=a+3,|MB|=1+3=4, |MC|=c+3
|MA|、|MB|、|MC|成等差数列--->2*4=(a+3)+(c+3)--->a+c=2
--->弦AC中点N的横坐标=(a+c)/2=1

(3)弦AC的垂直平分线方程为y=kx+m
令x=1--->y=k+m--->AC中点N坐标(1,k+m)
把x=1代入抛物线方程--->y²=16--------------->-4<k+m<4
又弦AC的斜率=-1/k--->AC方程:x+ky=1+k(k+m)
与抛物线方程联立:y²=8(-ky+1+k²+km)--->y²+8ky-8(1+k²+km)=0
--->A+C=-8k,AC=-(1+k²+km)
--->A²+C²=(A+C)²-2AC = 16(1+5k²+km)

--->2 =a+c= (A²/8-1)+(C²/8-1)=(A²+C²)/8-2=2(5k²+km)
--->5k²+mk-1=0
--->k1=(-1+√m²+20)/10--->k1+m=(9+√(m²+20)/10<4
  k2=(-1-√m²+20)/10--->k2+m=(9-√(m²+20)/10>-4
--->m²+20<31²
--->m²<941 .....???