已知定點(diǎn)A(-2,0),F(xiàn)(1,0),定直線l:x=4,動點(diǎn)P與點(diǎn)F的距離是它到直線l的距離的
1
2
.設(shè)點(diǎn)P的軌跡為C,過點(diǎn)F的直線交C于D、E兩點(diǎn),直線AD、AE與直線l分別相交于M、N兩點(diǎn).
(1)求C的方程;
(2)試判斷以線段MN為直徑的圓是否過點(diǎn)F,并說明理由.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問題,軌跡方程
專題:圓錐曲線中的最值與范圍問題
分析:(1)設(shè)P(x,y)為E上任意一點(diǎn),依題意有
(x-1)2+y2
|x-4|
=
1
2
,化簡即可得出;
(2)設(shè)DE的方程為x=ty+1,與橢圓方程聯(lián)立化為(3t2+4)y2+6ty-9=0,設(shè)D(x1,y1),E(x2,y2),由A(-2,0),可得直線AD的方程為y=
y1
x1+2
(x+2)
,點(diǎn)M(4,
6y1
x1+2
)
,同理可得N(4,
6y2
x2+2
)
.利用根與系數(shù)的關(guān)系只要證明
FM
FN
=0即可.
解答: 解:(1)設(shè)P(x,y)為E上任意一點(diǎn),依題意有
(x-1)2+y2
|x-4|
=
1
2
,
化為
x2
4
+
y2
3
=1

(2)設(shè)DE的方程為x=ty+1,聯(lián)立
x=ty+1
x2
4
+
y2
3
=1
,化為(3t2+4)y2+6ty-9=0,
設(shè)D(x1,y1),E(x2,y2),則y1+y2=
-6t
3t2+4
,t1t2=
-9
3t2+4

由A(-2,0),可得直線AD的方程為y=
y1
x1+2
(x+2)
,點(diǎn)M(4,
6y1
x1+2
)
,
同理可得N(4,
6y2
x2+2
)

FM
FN
=(3,
6y1
x1+2
)•(3,
6y2
x2+2
)

=9+
36y1y2
(x1+2)(x2+2)

=9+
36y1y2
(ty1+3)(ty2+3)

=9+
36y1y2
t2y1y2+3t(y1+y2)+9

=9+
36×(-9)
-9t2+3t(-6t)+9(3t2+4)

=9-9=0.
∴以線段MN為直徑的圓恒過定點(diǎn)F.
點(diǎn)評:本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、直線與橢圓相交問題轉(zhuǎn)化為方程聯(lián)立可得根與系數(shù)的關(guān)系、斜率計算公式、向量垂直與數(shù)量積的關(guān)系、圓的性質(zhì)、兩點(diǎn)之間的距離公式,考查了推理能力與計算能力,屬于難題.
練習(xí)冊系列答案
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已知正方形ABCD的邊長為2,P是平面ABCD外一點(diǎn),且PA=PB=PC=PD=2
2
,則PA與平面ABCD所成的角是( 。
A、
π
6
B、
π
4
C、
π
3
D、
π
2

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已知正方體ABCD-A1B1C1D1中,點(diǎn)F是側(cè)面CDD1C1的中心,若
AF
=
AD
+x
AB
+y
AA1
,則x-y等于
 

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若函數(shù)f(x)在x=a處有導(dǎo)數(shù),則
lim
h→a
f(h)-f(a)
h-a
為( 。
A、f(a)B、f′(a)
C、f′(h)D、f(h)

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直線x=0,x=2,y=0與曲線y=x2+1圍成的曲邊梯形,將區(qū)間[0,2]5等分,按照區(qū)間左端點(diǎn)和右端點(diǎn)估計梯形面積分別為
 
、
 

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已知圓x2+y2=8,過點(diǎn)P0(-1,2)的直線l與圓交于A、B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),分別求滿足下列條件時直線l的方程:
(1)|AB|=
14
;
(2)
OA
OB
=-6.

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