问题 解答题
已知椭圆9x2+2y2=18上任意一点P,由P向x轴作垂线段PQ,垂足为Q,点M在线段PQ上,且
PM
=2
MQ
,点M的轨迹为曲线E.
(Ⅰ)求曲线E的方程;
(Ⅱ)若过定点F(0,2)的直线l交曲线E于不同的两点G,H(点G在点F,H之间),且满足
FG
=
1
2
FH
,求直线l的方程.
答案

(I)设点P(x0,y0)是椭圆上一点,则Q(x0,0),M(x,y)

由已知

PM
=2
MQ
得:x0=x,y0=3y代入椭圆方程得9x2+18y2=18,

即x2+2y2=2为曲线E的方程.

(II)设G(x1,y1),H(x2,y2),

当直线GH斜率存在时,设直线GH的斜率为k

则直线GH的方程为:y=kx+2,

代入x2+2y2=2,得:(

1
2
+k2)x2+4kx+3=0,

由△>0,解得:k2

3
2
x1+x2=
-4k
1
2
+k2
x1x2=
3
1
2
+k2

FG
=(x1y1-2),
FH
=(x2y2-2)
,又有
FG
=
1
2
FH

x1=

1
2
x2

.∴

x1+x2=
-4k
1
2
+k2
x1x2=
3
1
2
+k2
x1=
1
2
x2

化为(

-8k
3(1+2k2)
)2=
3
1+2k2
,即10k2=27.

解得:k2=

27
10
3
2

k=±

3
30
10

∴直线l的方程为:y=±

3
30
10
x+2,

当直线GH斜率不存在时,直线的l方程为x=0,

此时

FG
=
1
3
FH
FG
=
1
2
FH
矛盾不合题意.

∴所求直线l的方程为:y=±

3
30
10
x+2.

单项选择题
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