题目内容
已知向量,且(O为坐标原点).
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)是否存在过点F(1,0)的直线l与曲线C相 交于A、B两点,并且曲线C存在点P,使四边形OAPB为平行四边形?若存在,求出平行四边形OAPB的面积;若不存在,说明理由.
解:(1)∵向量,且
∴(2x-2)(x+1)-(2-)=0
化简可得,点M的轨迹C的方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意知l的斜率一定不为0,故不妨设l:x=my+1,代入椭圆方程,消元可得(2m2+3)y2+4my-4=0
∴y1+y2=-,y1y2=-
假设存在点P,使四边形OAPB为平行四边形,其充要条件为
∴P(x1+x2,y1+y2)
∴+=1
∴2+3+2+3+4x1x2+6y1y2=6
∵A,B在椭圆上,∴2+3=6,2+3,=6
∴2x1x2+3y1y2=-3
∵y1+y2=-,y1y2=-
∴m=
当m=时,y1=,y2=,∴x1=0,x2=
∴
∴cos
∴sin∠AOB=
∴平行四边形OAPB的面积为
当m=-时,同理可得平行四边形OAPB的面积为
故存在存在点P,使四边形OAPB为平行四边形.
分析:(1)利用向量共线的条件,建立方程,化简可得点M的轨迹C的方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),设l:x=my+1,代入椭圆方程,消元可得(2m2+3)y2+4my-4=0,利用韦达定理表示,假设存在点P,使四边形OAPB为平行四边形,其充要条件为,从而可得P的坐标,代入椭圆方程,利用A,B在椭圆上,可求m的值,进而可求平行四边形OAPB的面积,即可得到结论.
点评:本题考查轨迹方程,考查向量知识的运用,考查直线与椭圆的位置关系,考查三角形面积的计算,确定直线的方程是关键.
∴(2x-2)(x+1)-(2-)=0
化简可得,点M的轨迹C的方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意知l的斜率一定不为0,故不妨设l:x=my+1,代入椭圆方程,消元可得(2m2+3)y2+4my-4=0
∴y1+y2=-,y1y2=-
假设存在点P,使四边形OAPB为平行四边形,其充要条件为
∴P(x1+x2,y1+y2)
∴+=1
∴2+3+2+3+4x1x2+6y1y2=6
∵A,B在椭圆上,∴2+3=6,2+3,=6
∴2x1x2+3y1y2=-3
∵y1+y2=-,y1y2=-
∴m=
当m=时,y1=,y2=,∴x1=0,x2=
∴
∴cos
∴sin∠AOB=
∴平行四边形OAPB的面积为
当m=-时,同理可得平行四边形OAPB的面积为
故存在存在点P,使四边形OAPB为平行四边形.
分析:(1)利用向量共线的条件,建立方程,化简可得点M的轨迹C的方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),设l:x=my+1,代入椭圆方程,消元可得(2m2+3)y2+4my-4=0,利用韦达定理表示,假设存在点P,使四边形OAPB为平行四边形,其充要条件为,从而可得P的坐标,代入椭圆方程,利用A,B在椭圆上,可求m的值,进而可求平行四边形OAPB的面积,即可得到结论.
点评:本题考查轨迹方程,考查向量知识的运用,考查直线与椭圆的位置关系,考查三角形面积的计算,确定直线的方程是关键.
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