Question

已知点A（2，0），B（2，1），C（0，1），动点M到定直线y=1的距离等于d，并且满足，其中O为坐标原点，k为参数．
（Ⅰ）求动点M的轨迹方程，并判断曲线类型；
（Ⅱ）如果动点M的轨迹是一条圆锥曲线，其离心率e满足，求实数k的取值范围．

Answer

（1）设M（x，y），利用题目中向量的坐标运算，求得向量的坐标后代入题中向量条件，化简即得轨迹方程，为了说明它是什么类型，必须对参数k进行讨论；
（2）依据圆锥曲线离心率的范围得曲线是椭圆，依据椭圆形式求得离心率的表达式，建立不等关系求实数k的取值范围．
【解析】
（Ⅰ）设M（x，y），
则，
d=|y-1|．（2分）
代入
得（1-k2）x2+2（k-1）x+y2=0为所求轨迹方程（3分）
当k=1时，得y=0，轨迹为一条直线；（4分）
当k≠1时，得
若k=0，则点M的轨迹为圆；（5分）
若k＞1，则点M的轨迹为双曲线；（6分）
若0＜k＜1或k＜0，则点M的轨迹为椭圆（7分）
（Ⅱ）因为，
所以方程表示椭圆（9分）
对于方程
①当0＜k＜1时，a2=1，b2=1-k，c2=a2-b2=1-（1-k）=k
此时，而，
所以（11分）
②当k＜0时，a2=1-k，b2=1，c2=-k
所以（13分）
所以（14分）