圆锥曲线1821
如图,椭圆:,a,b为常数),动圆,
点分别为的左,右顶点,与相交于A,B,C,D四点
(Ⅰ)求直线与直线交点M的轨迹方程;(Ⅱ)设动圆与相交于四点,其中,
若矩形与矩形的面积相等,证明:为定值
【答案】22
(本小题满分13分)设是单位圆上的任意一点,是过点与轴垂直的直线,是直线与轴的交点,点在直线上,且满足
当点在圆上运动时,记点M的轨迹为曲线.(Ⅰ)求曲线的方程,判断曲线为何种圆锥曲线,并求其焦点坐标;(Ⅱ)过原点且斜率为的直线交曲线于,两点,其中在第一象限,它在轴上的射影为点,直线交曲线于另一点
是否存在,使得对任意的,都有
若存在,求的值;若不存在,请说明理由
【答案】(Ⅰ)如图1,设,,则由,可得,,所以,
①因为点在单位圆上运动,所以
②将①式代入②式即得所求曲线的方程为
因为,所以当时,曲线是焦点在轴上的椭圆,两焦点坐标分别为,;当时,曲线是焦点在轴上的椭圆,两焦点坐标分别为,
(Ⅱ)解法1:如图2、3,,设,,则,,直线的方程为,将其代入椭圆的方程并整理可得
依题意可知此方程的两根为,,于是由韦达定理可得,即
解法2:如图2、3,,设,,则,,因为,两点在椭圆上,所以两式相减可得
③依题意,由点在第一象限可知,点也在第一象限,且,不重合,故
于是由③式可得
④又,,三点共线,所以,即
于是由④式可得
而等价于,即,又,得,故存在,使得在其对应的椭圆上,对任意的,都有
(本小题共14分)欲证三点共线,只需证,共线即成立,化简得:将①②代入易知等式成立,则三点共线得证
(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:的离心率e=,且椭圆C上的点到Q(0,2)的距离的最大值为3
(1)求椭圆C的方程;(2)在椭圆C上,是否存在点M(m,n)使得直线:mx+ny=1与圆O:x2+y2=1相交于不同的两点A、B,且△OAB的