题目内容

【题目】已知双曲线x2﹣2y2=2的左、右两个焦点为F1、F2 , 动点P满足|PF1|+|PF2|=4.
(1)求动点P的轨迹E的方程;
(2)设过F2且不垂直于坐标轴的动直线l交轨迹E于A,B两点,问:线段OF2上是否存在一点D,使得以DA,DB为邻边的平行四边形为菱形?作出判断并证明.

【答案】
(1)解:双曲线的方程可化为 ﹣y2=1,

则|F1F2|=2

|PF1|+|PF2|=4>|F1F2|=2

由椭圆的定义可得P点的轨迹E是以F1、F2为焦点,长轴为4的椭圆

由a=2,c= ,可得b= =1,

可得所求轨迹E的方程为 +y2=1


(2)解:线段OF2上假设存在一点D(m,0)(0≤m≤ ),

使得以DA,DB为邻边的平行四边形为菱形.

设l的方程为y=k(x﹣ ),则k≠0,

代入椭圆方程可得(1+4k2)x2﹣8 k2x+12k2﹣4=0,

设A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=

∴y1+y2=k(x1+x2﹣2 )=

∵以DA、DB为邻边的平行四边形为菱形,

∴( + )⊥

+ =(x1﹣m,y1)+(x2﹣m,y2)=(x1+x2﹣2m,y1+y2)=( ﹣2m, ),

的方向向量为(1,k),

+ =0 ﹣2m+ k=0,

即m= =

由k2>0,可得0<m< ,即0<m<

故存在满足条件的点D


【解析】(1)求得双曲线的焦距,因为动点P满足|PF1|+|PF2|=4,利用椭圆定义,可知动点P的轨迹为椭圆,且该椭圆以F1、F2为焦点,长轴为4,从而可求椭圆方程;(2)线段OF2上假设存在一点D(m,0)(0≤m≤ ),设l的方程为y=k(x﹣ ),则k≠0,代入椭圆方程,可得x的方程,运用韦达定理,以DA、DB为邻边的平行四边形为菱形,可得( + )⊥ ,分别求得( + )的坐标, 的方向向量,运用数量积为0,求出m的表达式,求得范围,即可判断存在性.

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