问题
解答题
某圆锥曲线有下列信息: ①曲线是轴对称图形,且两坐标轴都是对称轴; ②焦点在x轴上且焦点到坐标原点的距离为1; ③曲线与坐标轴的交点不是两个; ④曲线过点A(1,
(1)判断该圆锥曲线的类型并求曲线的方程; (2)点F是改圆锥曲线的焦点,点F′是F关于坐标原点O的对称点,点P为曲线上的动点,探求以|PF|以及|PF|•|PF′|的取值范围. |
答案
(1)∵该曲线与坐标轴至少有3个交点,
∴该曲线为焦点在x轴上的椭圆,
且2c=2,c=1,(2分)
F1、F2分别是该圆锥曲线的左、右焦点,
|AF1|+|AF2|=
+22+ 9 4
=4,02+ 9 4
所以2a=4,a=2,b2=4-1=3,(5分)
∴所求圆锥曲线的标准方程为
+x2 4
=1.(6分)y2 3
(2)设P(x0,y0),
则满足
+x02 4
=1,y02 3
∴y02=3-
,(-2≤x0≤2),3x02 4
|PF|2=(x0-1)2+3-
=3x02 4
-2x0+4,(7分)x02 4
由-2≤x0≤2,
得到|PF|2=(x0-1)2+3-3x02 4
=
-2x0+4∈[1,9],x02 4
|PF|∈[1,3],9分
|PF|+|PF′|=2a=4|PF|•|PF′|=|PF|•(4-|PF|)=4|PF|-|PF′|2,
由|PF|∈[1,3],
知|PF|•|PF′|∈[3,4],
∴|PF|的取值范围是[1,3],|PF|•|PF′|的取值范围是[3,4].(13分)