在直角坐標(biāo)系xOy中,點P到兩點(0,-
3
),(0,
3
)
的距離之和為4,設(shè)點P的軌跡為C,直線y=kx+1與C交于A,B兩點.
(1)寫出C的方程;
(2)若
OA
OB
,求k的值;
(3)若點A在第一象限,證明:當(dāng)k>0時,恒有|
OA
|>|
OB
|
分析:說明:本小題主要考查平面向量,橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程及直線與橢圓位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識,考查綜合運(yùn)用解析幾何知識解決問題的能力.
解答:解:
(Ⅰ)設(shè)P(x,y),由橢圓定義可知,點P的軌跡C是以(0,-
3
),(0,
3
)
為焦點,長半軸為2的橢圓.它的短半軸b=
22-(
3
)
2
=1

故曲線C的方程為x2+
y2
4
=1
.(3分)
(Ⅱ)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),其坐標(biāo)滿足
x2+
y2
4
=1
y=kx+1.

消去y并整理得(k2+4)x2+2kx-3=0,
x1+x2=-
2k
k2+4
,x1x2=-
3
k2+4
.(5分)
OA
OB
,即x1x2+y1y2=0.
而y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+1,
于是x1x2+y1y2=-
3
k2+4
-
3k2
k2+4
-
2k2
k2+4
+1=0
,
化簡得-4k2+1=0,所以k=±
1
2
.(8分)
(Ⅲ)因為A(x1,y1)在橢圓上,所以滿足y2=4(1-x2),y12=4(1-x12),
|OA|
2
-
|OB|
2
=
x
2
1
+
y
2
1
-(
x
2
2
+
y
2
2
)
=(x12-x22)+4(1-x12-1+x22)=-3(x1-x2)(x1+x2)=
6k(x1-x2)
k2+4

因為A在第一象限,故x1>0.由x1x2=-
3
k2+4
知x2<0,從而x1-x2>0.又k>0,
|OA|
2
-
|OB|
2
>0

即在題設(shè)條件下,恒有
|OA|
|OB|
.(12分)
點評:本題考查橢圓方程的運(yùn)用以及直線與橢圓的位置關(guān)系,難點在與計算量較大,平時應(yīng)加大訓(xùn)練的力度與方向性.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C1
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2.F2也是拋物線C2:y2=4x的焦點,點M為C1與C2在第一象限的交點,且|MF2|=
5
3

(Ⅰ)求C1的方程;
(Ⅱ)平面上的點N滿足
MN
=
MF1
+
MF2
,直線l∥MN,且與C1交于A,B兩點,若
OA
OB
=0
,求直線l的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在直角坐標(biāo)系xOy中,已知點P(2cosx+1,2cos2x+2)和點Q(cosx,-1),其中x∈[0,π].若向量
OP
OQ
垂直,求x的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy中,射線OA在第一象限,且與x軸的正半軸成定角60°,動點P在射線OA上運(yùn)動,動點Q在y軸的正半軸上運(yùn)動,△POQ的面積為2
3

(1)求線段PQ中點M的軌跡C的方程;
(2)R1,R2是曲線C上的動點,R1,R2到y(tǒng)軸的距離之和為1,設(shè)u為R1,R2到x軸的距離之積.問:是否存在最大的常數(shù)m,使u≥m恒成立?若存在,求出這個m的值;若不存在,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓M的方程為x2+y2-4xcosα-2ysinα+3cos2α=0(α為參數(shù)),直線l的參數(shù)方程為
x=tcosθ
y=1+tsinθ
(t
為參數(shù))
(I)求圓M的圓心的軌跡C的參數(shù)方程,并說明它表示什么曲線;
(II)求直線l被軌跡C截得的最大弦長.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的離心率e=
2
2
,左右兩個焦分別為F1,F(xiàn)2.過右焦點F2且與x軸垂直的直線與橢圓C相交M、N兩點,且|MN|=2.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)橢圓C的一個頂點為B(0,-b),是否存在直線l:y=x+m,使點B關(guān)于直線l 的對稱點落在橢圓C上,若存在,求出直線l的方程,若不存在,請說明理由.

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同步練習(xí)冊答案