专题五 解析几何
第3 讲 直线与圆锥曲线的位置关系
一、考点透析
考点1 直线与圆锥曲线位置关系
1.(2025·江西省九江市·模拟)已知抛物线C : y
2=2 px( p>0)的焦点为F,过F且斜率为2的
直线与C交于A ,B两点,A ,B在准线上的投影分别为A
′ ,B
′,线段A
′ F ,B
′ F分别交y轴于
点M , N .若| MN |=
√5,则p=( )
A. 1
2
B. 2
C. 2
√15
3
D. √5
【答案】B
【解析】解:抛物线
的焦点F( p
2 ,0),准线x =−p
2 ,令A A
′ ,B B
′与y轴的交
点分别为D , E,
由
,A
′ D //OF,得M是线段A
′ F的中点,同理N是线段B
′ F的中点,
则
,直线AB:y =2( x−p
2 ),设A( x1, y1),B( x2, y2),
由{
y =2( x−p
2 )
y
2=2 px
,消去x得y
2−py −p
2=0,则y1+ y2= p, y1 y2=−p
2,
因此
,
所以p=2.
故选:B.
2.(2025·安徽省蚌埠市·模拟)已知双曲线C : x
2
m −y
2
2 =1(m>0)的一条渐近线方程为
x−2 y =0,点F1,F2分别是C的左、右焦点,点A1,A2分别是C的左、右顶点,过点F2
的直线l与C相交于P,Q点,其中点P在第一象限内,记直线P A1的斜率为k1,直线P A2
的斜率为k2,则( )
A. 双曲线C的焦距为2
√10
B. | P F1|−| P F2|= 4
√2
C. | PQ|>4
√2
D. k1k2= 1
4
【答案】ABD
【解析】解:因为双曲线C : x
2
m −y
2
2 =1(m>0)的一条渐近线方程为x−2 y =0,
所以 √
2
m = 1
2
,解得m=8,
所以c =
√8+2=
√10,所以双曲线C的焦距为2
√10,A 正确;
易知a
2=8,所以a=2
√2,所以| P F1|−| P F2|= 4
√2,B 正确;
双曲线的方程为x
2
8 −y
2
2 =1,x =
√10时,y =±
√2
2
,此时| PQ|=
√2,C 错误;
设P( x , y),k1k2=
−y
−2
√2−x
×
−y
2
√2−x
=
y
2
−8+ x
2 = 1
4
,D 正确.
故选:ABD.
考点1 中点弦问题
1.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,虚轴的上端点为B,点P,Q 在双曲线
上,且点M(-2,1)为线段PQ 的中点,PQ∥BF,双曲线的离心率为e,则e2等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A.
【解析】法一:由题意知F(c,0),B(0,b),则kPQ=kBF=-.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则两式相减,得=.
因为线段PQ 的中点为M(-2,1),所以x1+x2=-4,y1+y2=2,
又kPQ==-,所以-=-,整理得a2=2bc,
所以a4=4b2c2=4c2(c2-a2),即4e4-4e2-1=0,得e2=或e2=(舍去).
法二:由题意知F(c,0),B(0,b),则kBF=-.
设直线PQ 的方程为y-1=k(x+2),即y=kx+2k+1,
代入双曲线方程,得(b2-a2k2)x2-2a2k(2k+1)x-a2(2k+1)2-a2b2=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-4,所以=-4,
又k=kBF=-,所以2a2·=-4b2+4a2,整理得a2=2bc,
所以c2-b2-2bc=0,即--1=0,得=+1 或=1-(舍去),
则e2=====.
2.(2025·重庆市·模拟)在平面直角坐标系xOy中,点F1是椭圆E: x
2
4 + y
2=1的左焦点,点
A ,B分别是E的左、右顶点,直线l与椭圆E相交于M , N两点,则( )
A. 若直线l经过点F1,则| MN |的最小值为1
B. 若线段MN的中点坐标为(1, 1
2)
,则直线l的斜率为−1
4
C. 若直线l经过坐标原点,则
1
|M F1|
+
9
|N F1|
≥4
D. 若点P在椭圆E上(点P与A ,B不重合),且∠PBA =2∠PAB,则tan ∠APB =−13
9
【答案】ACD
【解析】解:对于A,
过左焦点的弦长最小值为通径长,
此时l: x =−
√3,
代入椭圆方程得3
4 + y
2=1,解得y =± 1
2
,| MN |=1,故A 正确;
对于B,设点M ( x1, y1),
N
点
( x2, y2),点M , N在椭圆上,
则x1
2
4 + y1
2=1,x2
2
4 + y2
2=1,
两式相减得(x1−x2)(x1+ x2)
4
+( y1−y2)( y1+ y2)=0,
∵MN的中点坐标为(1, 1
2)
,∴x1+ x2=2, y1+ y2=1,
∴( y1−y2)
(x1−x2)
=−(x1+ x2)
4( y1+ y2)
=−2
4 =−1
2
,故B 错误;
对于C,
由题可得:直线l经过坐标原点,椭圆E: x
2
4 + y
2=1,F1(−
√3,0),F2( √3,0),
由椭圆对称性|N F1|=|M F2|,所以|M F1|+|N F1|=|M F1|+|M F2|= 4,
1
|M F1|
+
9
|N F1|
= 1
4 (|M F1|+|N F1|)(
1
|M F1|
+
9
|N F1|)= 1
4(10+ |N F1|
|M F1|
+ 9|M F1|
|N F1| )≥4,
当且仅当|N F1|
|M F1|
= 9|M F1|
|N F1|
取得等号,|N F1|=3|M F1|=3,故C 正确;
对于D,
设P( x , y),根据对称性不妨取点P在第一象限,
由题可得:点A (−2,0),B (2,0),
则tan ∠PBA =
y
2−x
,tan ∠PAB =
y
x +2
,
∵∠PBA =2∠PAB,
∴tan∠PBA = tan2∠PAB = 2tan∠PAB
1−tan
2∠PAB
,
即
y
2−x =
2 y
x +2
1−
y
2
( x +2)
2
,整理得3 x
2−y
2+ 4 x−4 =0,
又x
2
4 + y
2=1⇒y
2=1−x
2
4
,
代入得13
4 x
2+ 4 x−5=0,解得P(
10
13 , 12
13)
,
∴tan ∠PBA = 3
4
,tan ∠PAB = 1
3
,
tan ∠APB = tan [ π −(∠PAB+∠PBA )]=−tan (∠PAB+∠PBA )
=
tan ∠PAB+ tan ∠PBA
tan ∠PAB⋅tan ∠PBA −1 =
3
4 + 1
3
1
3 × 3
4 −1
=−13
9
,
故D 正确.
故选:ACD.
考点2 弦长、面积问题
1.(2025·天津市·模拟)抛物线C : y
2=2 px
的焦点F恰好是圆( x −1)
2+ y
2=1的圆心,过点F
且倾斜角为45
°的直线l与C交于不同的A,B两点,则以线段AB为直径的圆的标准方程
为 .
【答案】( x −3)
2+( y −2)
2=16
【解析】解:由题意知,焦点F(1,0),则抛物线C : y
2= 4 x,
直线l: y = x−1,设A(x1, y1),B(x2, y2),
联立{
y = x−1
y
2= 4 x
消去y并整理得x
2−6 x +1=0,则x1+ x2=6,
所以x1+ x2
2
=3, y1+ y2
2
= x1−1+ x2−1
2
=2,
所以| AB|= x1+ x2+ p=6+2=8,
则以线段AB为直径的圆的圆心为(3,2),半径为| AB|
2
= 4,
所以圆的标准方程为( x −3)
2+( y −2)
2=16.
故答案为:( x −3)
2+( y −2)
2=16.
2.(2025·河南省开封市·模拟)已知抛物线C : y
2= 4 x的焦点为F,过点F的直线l交C于A ,B
两点,与l平行的直线交C于D , E两点,其中B , D在x轴上方,M , N分别为AB , DE的中
点.
(1)当直线l不垂直于x轴时,证明:直线MN // x轴;
(2)若AN ⊥BN,求|DE|
|AB|;
(3)若AD⊥BE,求|DE|
|AB|.
【答案】(1)见解析
(2)
√3
(3)3
【解析】解:(1)抛物线C : y
2= 4 x的焦点为F(1,0),直线l不垂直于y,设其方程为
x =ty +1,
直线DE方程为x =ty +m(m≠1),A( x1, y1),B( x2, y2), D( x3, y3), E( x4, y4),
由{
x =ty +1
y
2= 4 x
,消去x得y
2−4ty −4 =0,则y1+ y2= 4 t,y1 y2=−4,
则点M (2t
2+1,2t ),
由{
x =ty +m
y
2= 4 x
,消去x得y
2−4ty −4 m=0,则y3+ y4= 4 t,y3 y4=−4 m,
则点N (2t
2+m,2t ),
由直线l不垂直于x轴,得t ≠0,
所以直线MN // x轴.
(2)
由(1)可得,| AB|=
√1+t
2⋅
√( y1+ y2)
2−4 y1 y2= 4(1+t
2),| MN |=|m−1|,
由AN ⊥BN,得| MN |= 1
2 | AB|=2+2t
2,即|m−1|=2+2t
2,而m>0,解得
m=3+2t
2,
| DE|=
√1+t
2⋅
√( y3+ y4)
2−4 y3 y4=
√1+t
2⋅
√16t
2+16m= 4
√1+t
2⋅
√t
2+m
= 4
√1+t
2⋅
√3+3t
2= 4
√3(1+t
2),
所以|DE|
|AB|=
√3.
(3)令AD ,BE与MN分别交于点P , P′,设|DE|
|AB|= λ,
由DE // AB,得|NP|
|PM|=|DN|
|AM|= λ,|EN|
|BM|= |NP′|
|P′ M|= λ,即| MN |
| PM | = λ+1=| MN |
| P′ M | ,
则| PM |=| P′ M |,故点P与P′重合,由AD⊥BE,得| MP|= 1
2 | AB|=2+2t
2,
则| MN |=(1+ λ)| MP|=(1+ λ)(2+2t
2),即|m−1|=(1+ λ)(2+2t
2),而m>0,
即m=(1+ λ)(2+2t
2)+1,由(2)已得|DE|= 4
√1+t
2⋅
√t
2+m,
故可得:| DE|= 4
√1+t
2⋅
√t
2+(1+ λ)(2+2t
2)+1= 4
√3+2 λ⋅(1+t
2),
又|AB|= 4(1+t
2),则|DE|= λ|AB|= 4 λ(1+t
2),
于是 √3+2 λ = λ,而λ>0,解得λ =3,
所以|DE|
|AB|=3.
考点3 切线问题
1.(2025·山西省·模拟)已知过点M (2,1)的直线交抛物线C : y
2= 4 x于A,B两点,过点A,
B分别作抛物线C的切线,两条切线交于点P,则| PM |的最小值为( )
A. 7
√5
5
B. √5
C. √2
D. 15
√17
17
【答案】A
【解析】解:如图,设A(
y1
2
4 , y1)
,B(
y2
2
4 , y2)
,
由y
2= 4 x,得y =2 x
1
2(不妨设y >0),则y
′ = x
−1
2,
所以抛物线C在点A的切线斜率为k =( y1
2
4 )
−1
2 = 2
y1
,
得抛物线C在点A的切线方程为y −y1= 2
y1
( x−y1
2
4 ),即y1 y =2(x + y1
2
4 )
,
同理可得抛物线C在点B处的切线方程为y2 y =2(x + y2
2
4 )
,
则{
y1 y =2(x + y1
2
4 )
y2 y =2(x + y2
2
4 )
,解得{
x = y1 y2
4
y = y1+ y2
2
,即P(
y1 y2
4
, y1+ y2
2 )
,
又因为直线AB的斜率k AB= y1−y2
x1−x2
= y1−y2
y1
2
4 −y2
2
4
=
4
y1+ y2,
所以直线AB的方程为y −y1=
4
y1+ y2
(x−x1),即( y1+ y2) y = 4 x + y1 y2,
将点M (2,1)代入直线AB的方程得:y1+ y2=8+ y1 y2①,
设点P坐标为( x , y),则①式可整理为:2 y =8+ 4 x,即2 x−y + 4 =0,
所以点P的轨迹为一条直线,
所以线段PM的最小值为点M到直线y =2 x + 4的距离,
即为
.
故选:A.
2.(2025·河南省焦作市·模拟)若过点A(1,1)的直线l与抛物线Γ : y
2= 4 x交于B,C两点,以
B,C为切点分别作Γ的两条切线,则两条切线的交点的轨迹方程为 .
【答案】2 x−y +2=0
【解析】解:由题意知直线l不与y轴垂直,
设l的方程为x =ky +(1−k ),代入y
2= 4 x中,整理得y
2−4 ky −4(1−k )=0,
设B( y1
2
4 , y1),C( y2
2
4 , y2),则y1+ y2= 4 k,y1 y2=−4(1−k ),
设过点B的抛物线的切线方程为x =m( y −y1)+ y1
2
4
,
代入y
2= 4 x中,整理得y
2−4 my + 4 m y1−y1
2=0,
则Δ=16m
2−4(4 m y1−y1
2)= 4(2m−y1)
2=0,即2m= y1
,
故过点B的抛物线的切线方程为x = y1
2 ( y −y1)+ y1
2
4
,即2 x−y1 y + y1
2
2 =0,
同理可得过点C的抛物线的切线方程为2 x−y2 y + y2
2
2 =0,
联立解得{
x = y1 y2
4
=k −1
y = y1+ y2
2
=2k
,消去k,得2 x−y +2=0,
所以两条切线交点的轨迹方程为2 x−y +2=0.
故答案为:2 x−y +2=0.
二、跟踪练习
1.(2025·山西省晋城市·模拟)已知直线l:mx +ny −m=0(m,n不同时为0,m,n∈R),
⊙O: x
2+ y
2= 4,抛物线C : y
2= 4 x的焦点为F,则( )
A. 直线l与⊙O恒有两个交点
B. 直线l被⊙O截得的最短弦长为2
√3
C. ⊙O与抛物线C交于M , N两点,则| MN |= 4
√2
D. 当m=n=1时,直线l与抛物线C交于A ,B两点,则|| AF |−|BF ||=2
√2
【答案】AB
【解析】解:对于A,由直线l:m( x−1)+ny =0(m,n∈R),知直线l恒过定点P(1,0).
又点P在⊙O内,所以直线l与⊙O恒有两个交点,A 正确;
对于B,易知当OP⊥l时,直线l被⊙O截得的弦最短,
此时x =1,最短弦长为2
√2
2−1
2=2
√3
,B 正确;
对于C,联立{
x
2+ y
2= 4
y
2= 4 x
,得x
2+ 4 x−4 =0,解得x =−2±2
√2,
如下图所示:
结合图形知x =2( √2−1),代入y
2= 4 x得,y =±2
√2( √2−1),
所以| MN |= 4
√2( √2−1),C 错误;
对于D,易知直线l: x + y −1=0经过抛物线C : y
2= 4 x的焦点F,
设A(x1, y1),B(x2, y2),联立{
y
2= 4 x ,
x + y −1=0
,整理得x
2−6 x +1=0,
则x1+ x2=6.由抛物线的定义知,| AB|= x1+ x2+ p=8,
所以|| AF |−|BF ||=| AB|cos 45° = 4
√2,D 错误.
故选:AB.
2.(2025·河北省保定市·模拟)已知点M (3,0),N (−3,0),P,Q是坐标平面上的两个动点,
设满足| PM |⋅| PN |=t(t >0)的点P的轨迹为曲线C1,满足|QM |+|QN |=8的点Q
的轨迹为曲线C2,则( )
A. C1,C2均关于x轴对称
B. ▵QMN面积的最大值为3
√3
C. 当t =10时,点P的纵坐标的最大值大于1
D. 当C1,C2有公共点时,7≤t ≤16
【答案】ACD
【
解
析
】
解
:
设
P( x , y),
由
| PM |⋅| PN |=t,
得
√( x −3)
2+ y
2⋅
√( x +3)
2+ y
2=t(t >0),
将( x ,−y)代入得
√( x −3)
2+(−y )
2⋅
√( x +3)
2+(−y )
2=
√( x −3)
2+ y
2⋅
√( x +3)
2+ y
2=t(t >0),
所以C1关于x轴对称;
由|QM |+|QN |=8>| MN |,知C2为椭圆,易得其方程为x
2
16 + y
2
7 =1,
所以C2关于x轴对称,故A 正确;
当Q为C2的上、下顶点时,▵QMN的面积最大,
故(S▵QMN )max = 1
2 ×6×
√7 =3
√7,故B 错误;
当t =10时, √( x −3)
2+ y
2⋅
√( x +3)
2+ y
2=10,
令x =−3,得y
4+36 y
2−100=0,解得y
2=2
√106−18>2×10−18=2,即y >1,
故当t =10时,点P的纵坐标的最大值大于1,故C 正确;
由椭圆C2的方程x
2
16 + y
2
7 =1,得y
2=7(1−x
2
16 ),
代入 √( x −3)
2+ y
2⋅
√( x +3)
2+ y
2=t(t >0),
得t =
√( x−3)
2+7(1−x
2
16 )
√( x +3)
2+7(1−x
2
16 )=|
9
16 x
2−16|
,所以x
2
16 = 16±t
9
,
因为0⩽x
2
16 ⩽1,所以0⩽16±t
9
⩽1,解得7⩽t ⩽16或−16⩽t ⩽−7(舍去),故D 正
确.
故选:ACD.
3.(2025·广东省惠州市·模拟)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经过抛物线反射
后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出,反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线
反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线y
2= 4 x的焦点为F,O为坐标原点,一束平行于x轴
的光线l1
从点P(m,n)(n
2<4 m)射入,经过抛物线上的点A( x1, y1)反射后,再经抛物线
上另一点B( x2, y2)反射后,沿直线l2射出,经过点N,则下列结论中正确的是( )
A. 点A( x1, y1)关于x轴的对称点在直线l2上
B. 若n=2,PB平分∠ABN,则m=5
C. 若n=2,则抛物线上不存在点Q,使得QA ⊥QB
D. 存在点P使得点F是△POB的垂心
【答案】BCD
【解析】解:对于A,当FA ≠FB时,l1,l2的不关于x轴对称,故A 错误;
对于B,根据对称性,不妨设P点在第一象限,
当n=2时,则A点坐标为A(1,2),则FA ⊥x轴,
所以l1,l2的方程分别为y =2和y =−2,关于x轴对称,
此时l1⊥AB,l2⊥AB,
又PB平分∠ABN时,
所以△PAB为等腰直角三角形,故PA = AB = 4,
由A(1,2),得P(5,2),故B 正确;
对于C,由n=2,得到A(1,2),B(1,−2),
若存在点Q( x0, y0),使得QA ⊥QB,
则kQA⋅kQB=−1;
而kQA = y0−2
x0−1 = y0−2
y0
2
4 −1
=
4
y0+2,kQB= y0+2
x0−1 = y0+2
y0
2
4 −1
=
4
y0−2,
所以
4
y0+2 ⋅
4
y0−2 =−1,即y0
2−4 =−16,即y0
2=−12,显然不符合题意,
故抛物线上不存在点Q,使得QA ⊥QB,故C 正确;
对于D,设P( x0, y0),则A( y0
2
4 , y0),k AF =
y0
y0
2
4 −1
= 4 y0
y0
2−4 ,
则直线AF : y = 4 y0
y0
2−4
( x−1),与抛物线方程y
2= 4 x联立,
得
y0
y0
2−4
y
2−y −4 y0
y0
2−4
=0,
则y A· yB=−4,所以yB= −4
y0
,
则xB= 4
y0
2,即B( 4
y0
2 , −4
y0
),
若存在点P使得点F是△POB的垂心,则OF⃗⊥PB⃗,OP⃗⊥FB⃗,
OF⃗=(1,0),PB⃗=( 4
y0
2 −x0, −4
y0
−y0),
则OF⃗⋅PB⃗= 4
y0
2 −x0=0,①
OP⃗=( x0, y0),FB⃗=( 4
y0
2 −1, −4
y0
),
则OP⃗⋅FB⃗= 4 x0
y0
2 −x0−4 =0,②,
且4 x0> y0
2>0,③,
联立①③,得x0>1,
联立①②,得x0
2−x0−4 =0,Δ>0,
得x0= 1+
√17
2
>1成立,故存在点P使得点F是△POB的垂心,故D 正确.
故选:BCD.
4.(2025·山西省吕梁市·模拟)已知椭圆x
2
a
2 + y
2
b
2 =1(a>b>0)的两个顶点分别是A(−2,0),
B(2,0),离心率为
√3
2
,直线y = 1
2 x +m(m≠±1)与该椭圆交于点P,Q,直线PA,PB,
BQ的斜率分别为k1,k2,k3,则k1k2的值为 ;若k1=2k3,则m= .
【答案】−1
4
;1
3
.
【解析】解:由题意可知a=2,c
a =
√3
2
,则c =
√3,b
2=a
2−c
2=1,
故椭圆方程为x
2
4 + y
2=1,
设P(x1, y1),Q(x2, y2),则x1
2
4 + y1
2=1,
则k1k2=
y1
x1+2 ⋅
y1
x1−2 =
y1
2
x1
2−4
=
y1
2
−4 y1
2 =−1
4
,
联立{
y = 1
2 x +m
x
2
4 + y
2=1
得,x
2+2mx +2m
2−2=0,
则Δ>0, x1+ x2=−2m,x1 x2=2m
2−2,
则y1 y2=(
1
2 x1+m)(
1
2 x2+m)= 1
4 x1 x2+ m
2 (x1+ x2)+m
2
= 1
4 (2m
2−2)+ m
2 (−2m)+m
2= 1
2 (m
2−1),
则
k2k3=
y1
x1−2 ⋅
y2
x2−2 =
y1 y2
x1 x2−2(x1+ x2)+ 4 =
1
2 (m
2−1)
2m
2−2+ 4 m+ 4
= 1
4 ⋅m−1
m+1
,
因k1=2k3,k1k2=−1
4
,则k2k3=−1
8
,
则1
4 ⋅m−1
m+1 =−1
8
,得m= 1
3
.
5.(2025·山东省泰安市·联考)已知双曲线Γ : x
2−y
2
b
2 =1(b>0),左、右顶点分别为A1, A2
,
过M (−2,0)的直线l交双曲线于P ,Q两点.
(1)若b=
√10
4 , P在第一象限,▵M A2 P是等腰三角形,求P的坐标;
(2)连接QO并延长交双曲线于R,若A1 R⃗· A2 P⃗=1,求b的取值范围.
【答案】解:(1)当b=
√10
4
时,双曲线Γ : x
2−y
2
5
8
=1,其中M (−2,0), A2(1,0),
因为▵M A2 P为等腰三角形,点P在第一象限,
所以由双曲线性质可知,MP为三角形的底边,|A2 P|=|M A2|=3,
所以P点在以A2
为圆心、3为半径的圆( x −1)
2+ y
2=9上,
设P(x0, y0),其中x0>0, y0>0,
则有{
x0
2−8 y0
2
5 =1
(x0−1)
2+ y0
2=9
,解得{
x0=3
y0=
√5
,即P(3,
√5).
(2)由题意l的斜率不为0,设直线l: x =my −2,
设点P(x1, y1),Q(x2, y2),则R(−x2,−y2)
联立得{
x =my −2
x
2−y
2
b
2 =1⇒(b
2m
2−1) y
2−4 b
2my +3b
2=0
由已知二次项系数b
2m
2−1≠0,且Δ>0,
即{
(−4 b
2)
2−4(b
2m
2−1)×3b
2>0
y1+ y2= 4 b
2m
b
2m
2−1
y1 y2=
3b
2
b
2m
2−1
,
所以A1 R⃗=(−x2+1,−y2), A2 P⃗=(x1−1, y1),
则A1 R
→
⋅A2 P
→
=(−x2+1)( x1−1)−y1 y2
=(−m y2+2+1)(m y1−2−1)−y1 y2
=−(m y2−3)(m y1−3)−y1 y2=1
即y1 y2(m
2+1)−( y1+ y2)3m+10=0.
代入得(m
2+1)⋅
3b
2
b
2m
2−1
−3m⋅4 b
2m
b
2m
2−1
+10=0,
即3b
2(m
2+1)−3m⋅4 b
2m+10(b
2m
2−1)=0,
化简得b
2m
2+3b
2−10=0,即b
2(m
2+3)=10,所以b
2=
10
m
2+3
∈(0, 10
3 ]
因为m
2= 10
b
2 −3,代入b
2m
2−1≠0,得b
2=10−3b
2≠1,
所以b
2≠3所以b
2∈(0,3)∪(3, 10
3 ],
综上,b∈(0,
√3)∪(
√3,
√30
3 ]
.