问题
解答题
已知F1(-
(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|
|
答案
(Ⅰ)由题意可知,点P到两定点F1(-
,0),F2(2
,0)的距离之和为定值4,2
所以点P的轨迹是以F1(-
,0),F2(2
,0)为焦点的椭圆.2
又a=2,c=
,所以b=2
.2
故所求方程为
+x2 4
=1.y2 2
(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:
,解得
=1n m
+m 2
-1=0n 2
即R(1,1).m=1 n=1
此时
+12 4
=12 2
<1,∴R在曲线г包围的范围内.3 4
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:
,解得
=1n m
+m 2
-1=0n 2
即R(1,1),m=1 n=1
∴直线OR的方程:y=x
设直线OR交椭圆
+x2 4
=1于G和H,y2 2
由
得:y=x
+x2 4
=1y2 2
或x= 2 3 3 y= 2 3 3
即G(x=- 2 3 3 y=- 2 3 3
,2 3 3
),H(-2 3 3
,-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|
|=2|MQ
|,QF
根据题意,得(x1,y1-k)=±2(x1+1,y1),解得
或x1=-2 y1=-k
.x1=- 2 3 y1= k 3
又点Q在椭圆上,所以
+(-2)2 4
=1或(-k)2 2
+(-
)22 3 4
=1.(
)2k 3 2
解得k=0,k=±4.
综上,直线l 的斜率为k=0,k=±4.