问题 解答题
已知椭圆C1的方程为
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
,离心率为
3
2
,两个焦点分别为F1和F2,椭圆C1上一点到F1和F2的距离之和为12,椭圆C2的方程为
x2
(a-2)2
+
y2
b2-1
=1
,圆C3:x2+y2+2kx-4y-21=0(k∈R)的圆心为点Ak
(I)求椭圆C1的方程;
(II)求△AkF1F2的面积;
(III)若点P为椭圆C2上的动点,点M为过点P且垂直于x轴的直线上的点,
|OP|
|OM|
=e
(e为椭圆C2的离心率),求点M的轨迹.
答案

(I)设椭圆C1的半焦距为c,

则 2a=12

c
a
=
3
2

解得a=6,c=3

3
,(3分)

于是b2=a2-c2=36-27=9,(4分)

因此所求椭圆C1的方程为:

x2
36
+
y2
9
=1(5分)

(II)点Ak的坐标为(-k,2),

SAkF1F2=

1
2
×F1F2×2=
1
2
×6
3
×2=6
3
.(10分)

(III)椭圆C2的方程为

x2
16
+
y2
17
=1,

设M(x,y),P(x,y1),其中x∈[-4,4].

由已知得

x2+
y21
x2+y2
=e2

而e=

3
4
,故16(x2+y12)=9(x2+y2).

由点P在椭圆C上得

y21
=
112-7x2
16

化整理得9y2=112,(13分)

因此点M的轨迹方程为y=±

4
7
3
(-4≤x≤4),(14分)

轨迹是两条平行于x轴的线段.(15分)

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