圆锥曲线与平面向量的综合【例4】(2004年·辽宁卷.19)设椭圆方程为,过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足,点N的坐标为,当l绕点M旋转时,求:(Ⅰ)动点P的轨迹方程;(Ⅱ)的最小值与最大值.解:(Ⅰ)解法一:直线l过点M(0,1)设其斜率为k,则l的方程为记、由题设可得点A、B的坐标、是方程组的解.将①代入②并化简得,,所以于是设点P的坐标为则消去参数k得③当k不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,所以点P的轨迹方程为解法二:设点P的坐标为,因、在椭圆上,所以④⑤④—⑤得,所以当时,有⑥并且⑦将⑦代入⑥并整理得⑧①②当时,点A、B的坐标为(0,2)、(0,-2),这时点P的坐标为(0,0)也满足⑧,所以点P的轨迹方程为(Ⅱ)由点P的轨迹方程知所以故当,取得最小值,最小值为时,取得最大值,最大值为【例5】(2004年·天津卷.理22)椭圆的中心是原点O,它的短轴长为,相应于焦点F(c,0)()的准线与x轴相交于点A,|OF|=2|FA|,过点A的直线与椭圆相交于P,Q两点.(Ⅰ)求椭圆的方程及离心率;(Ⅱ)若,求直线PQ的方程;(Ⅲ)设(),过点P且平行于准线的直线与椭圆相交于另一点M,证明.解:(Ⅰ)由题意,可设椭圆的方程为.由已知得解得所以椭圆的方程为,离心率.(Ⅱ)由(1)可得A(3,0).设直线PQ的方程为.由方程组得依题意,得.设,则,①.②由直线PQ的方程得.于是.③∵,∴.④由①②③④得,从而.所以直线PQ的方程为或(Ⅲ)证明:.由已知得方程组注意,解得因,故.而,所以.【例6】已知是椭圆上的两点,为坐标原点,直线的方向向量依次为和,且是一个与无关的定值.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若双曲线的焦点在轴上,渐近线方程为,椭圆与双曲线的离心率依次为和,求的取值范围.解:(Ⅰ)由题设,直线的方程为,直线的方程为.由方程组解得.,同理可得,.因为与无关,则有.解得.(Ⅱ)双曲线的渐近线方程是.双曲线的方程为所以,,.令,由可知,.设,则由于在内是增函数,所以.于是,的取值范围是.【例7】已知向量,动点M到定直线y=1的距离等于d,并且满足,其中O是坐标原点,k是参数,(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≤e≤,求k的取值范围.解:(Ⅰ)令M(x,y),则∴代入条件这就是动点M的轨迹方程当k=1时,表示直线y=0;当k=0时,表示圆;当k>1时,表示双曲线;当00时的斜率为k=∴的方程为整理得(Ⅱ)是.设c=,由椭圆的第二定义得∴|PF1|=a+=-∴结论成立