已知椭圆x^2/4+y^2/3=1,直线l:y=4x+m,若椭圆上存在两个不同的点关于该直线L的对称.求m的取值范围

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  • 设关于直线l的两个对称点为M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN和直线l垂直,两斜率乘积为-1,直线MN斜率k=-1/4,

    M和N在椭圆上,将二者坐标分别代入椭圆方程,

    x1^2/4+y1^2/3=1,(1),

    x2^2/4+y2^2/3=1,(2),

    (1)-(2)式,

    (x1^2-x2^2)/4+(y1^2-y2^2)/3=1,

    3/4+[(y1-y2)/(x1-x2)]/{[(y1+y2)/2]/[(x1-x2)/2]}=0,(3)

    (y1-y2)/(x1-x2)为直线MN的斜率为-1/4,

    设二直线交点为P(x0,y0),P为直线MN的中点,

    y0=(y1+y2)/2,x0=(x1+x2)/2,

    把以上关系代入(3)式,

    3/4+(-1/4)*y0/x0=0,

    y0=3x0,(4)

    而P又在l上,

    故y0=4x0+m,(5)

    (4)式代入(5)式,

    x0=-m,

    y0=-3m,

    P点在椭圆内,不可能在椭圆上,否则因为MN⊥l,必然有一点在椭圆外,

    故x0^2/4+y0^2/3