问题 解答题
已知F1(-
2
,0),F2(
2
,0)
为平面内的两个定点,动点P满足|PF1|+|PF2|=4,记点P的轨迹为曲线г.
(Ⅰ)求曲线г的方程;
(Ⅱ)判断原点O关于直线x+y-1=0的对称点R是否在曲线г包围的范围内?说明理由.
(说明:点在曲线г包围的范围内是指点在曲线г上或点在曲线г包围的封闭图形的内部.)
(Ⅲ)设Q是曲线г上的一点,过点Q的直线l 交 x 轴于点F(-1,0),交 y 轴于点M,若|
MQ
|=2|
QF
|
,求直线l 的斜率.
答案

(Ⅰ)由题意可知,点P到两定点F1(-

2
,0),F2(
2
,0)的距离之和为定值4,

所以点P的轨迹是以F1(-

2
,0),F2(
2
,0)为焦点的椭圆.

a=2,c=

2
,所以b=
2

故所求方程为

x2
4
+
y2
2
=1.

(Ⅱ)解法一:设原点O关于直线x+y-1=0的对称点为R(m,n),

由点关于直线的对称点的性质得:

n
m
=1
m
2
+
n
2
-1=0
,解得
m=1
n=1
即R(1,1).

此时

12
4
+
12
2
=
3
4
<1,∴R在曲线г包围的范围内.

解法二:设原点O关于直线x+y-1=0的对称点为R(m,n),

由点关于直线的对称点的性质得:

n
m
=1
m
2
+
n
2
-1=0
,解得
m=1
n=1
即R(1,1),

∴直线OR的方程:y=x

设直线OR交椭圆

x2
4
+
y2
2
=1于G和H,

y=x
x2
4
+
y2
2
=1
得:
x=
2
3
3
y=
2
3
3
x=-
2
3
3
y=-
2
3
3
G(
2
3
3
2
3
3
)
H(-
2
3
3
,-
2
3
3
)

显然点R在线段GH上.∴点R在曲线г包围的范围内.

(Ⅲ)由题意知直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k,直线l 的方程为y=k(x+1).

则有M(0,k),设Q(x1,y1),由于Q,F,M三点共线,且|

MQ
|=2|
QF
|,

根据题意,得(x1,y1-k)=±2(x1+1,y1),解得

x1=-2
y1=-k
x1=-
2
3
y1=
k
3

又点Q在椭圆上,所以

(-2)2
4
+
(-k)2
2
=1或
(-
2
3
)
2
4
+
(
k
3
)
2
2
=1.

解得k=0,k=±4.

综上,直线l 的斜率为k=0,k=±4.

单项选择题
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