(22)【2014年上海,文 22,16 分】在平面直角坐标系 $x O y$ 中,对于直线 $l: a x+b y+c=0$和点 $P_{1}\left(x_{1}, y_{1}\right), P_{2}\left(x_{2}, y_{2}\right)$ ,记 $\eta=\left(a x_{1}+b y_{1}+c\right)\left(a x_{2}+b y_{2}+c\right)$ .若 $\eta<0$ ,则称点 $P_{1}, P_{2}$ 被直线 $l$ 分隔.若曲线 $C$ 与直线 $l$ 没有公共点,且曲线 $C$ 上存在点 $P_{1}, P_{2}$ 被直线 $l$ 分隔,则称直线 $l$ 为曲线 $C$ 的一条分隔线。
(1)求证:点 $A(1,2), B(-1,0)$ 被直线 $x+y-1=0$ 分隔;
(2)若直线 $y=k x$ 是曲线 $x^{2}-4 y^{2}=1$ 的分隔线,求实数 $k$ 的取值范围;
(3)动点 $M$ 到点 $Q(0,2)$ 的距离与到 $y$ 轴的距离之积为 1 ,设点 $M$ 的轨迹为曲线 $E$ ,求 $E$ 的方程,并证明 $y$
轴为曲线 $E$ 的分隔线。
(22)【2014年上海,文 22,16 分】在平面直角坐…——2014 高考数学第 22 题答案解析
2014_上海卷 (2014·文)
完整解析 · 逐步详解
解:(1)将 $A(1,2), B(-1,0)$ 分别代入 $x+y-1$ ,得 $(1+2-1) \times(-1-1)=-4<0$ ,
∴ 点 $A(1,2), B(-1,0)$ 被直线 $x+y-1=0$ 分隔.
(2)直线 $y=k x$ 与曲线 $x^{2}-4 y^{2}=1$ 有公共点的充要条件是方程组 $\left\{\begin{array}{c}y=k x \\ x^{2}-4 y^{2}=1\end{array}\right.$ 有解,即 $|k|<\frac{1}{2}$ 。
因为直线 $y=k x$ 是曲线 $x^{2}-4 y^{2}=1$ 的分隔线,故它们没有公共点,即 $|k| \ldots \frac{1}{2}$ .
当 $|k| \ldots \frac{1}{2}$ 时,对于直线 $y=k x$ ,曲线 $x^{2}-4 y^{2}=1$ 上的点 $(-1,0)$ 和 $(1,0)$ 满足 $\eta=-k^{2}<0$ ,即点 $(-1,0)$ 和
$(1,0)$ 被 $y=k x$ 分隔.故实数 $k$ 的取值范围是 $\left(-\infty,-\frac{1}{2}\right] \cup\left[\frac{1}{2},+\infty\right)$ .
...... 9 分
(3)设 $M$ 的坐标为 $(x, y)$ ,则曲线 $E$ 的方程为 $\sqrt{x^{2}+(y-2)^{2}} \cdot|x|=1$ ,即 $\left[x^{2}+(y-2)^{2}\right] \cdot x^{2}=1$对任意的 $y_{0},\left(0, y_{0}\right)$ 不是上述方程的解,即 $y$ 轴与曲线 $E$ 没有公共点.又曲线 $E$ 上的
点 $(-1,2)$ 和 $(1,2)$ 对于
$y$ 轴满足 $\eta<0$ ,即点 $(-1,2)$ 和 $(1,2)$ 被 $y$ 轴分隔.所以 $y$ 轴为曲线 $E$ 的分割线.
$\_\_\_\_$ 16分