题目内容
设x,y∈R,i,j为直角坐标平面内x,y轴正方向上的单位向量,若向量
,b=xi+(y-2)j,且|a|+|b|=8.
(1)求点M(x,y)的轨迹C的方程;
(2)过点(0,3)作直线l与曲线C交于A、B两点,设
是否存在这样的直线l,使得四边形OAPB为矩形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,试说明理由.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847118528.gif)
(1)求点M(x,y)的轨迹C的方程;
(2)过点(0,3)作直线l与曲线C交于A、B两点,设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847212453.gif)
见解析
解:(1)∵a=xi+(y+2)j,b=xi+(y-2)j,且|a|+|b|=8 ∴点M(x,y)到两个定点F1(0,-2),F2(0,2)的距离之和为8 ∴点M的轨迹C为F1、F2为焦点的椭圆,其方程为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847258550.gif)
(2)∵l过y轴上的点(0,3),若直线l是y轴,则A、B两点是椭圆的顶点,这时
。
∴P与O重合,与四边形OAPB是矩形矛盾,
∴直线l的斜率存在,设l的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2)
由
恒成立.
且![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847461895.gif)
∵
,∴四边形OAPB是平行四边形
若存在直线l使得四边形OAPB是矩形,则OA⊥OB,即![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847602387.gif)
∵![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231208476171161.gif)
即
∴存在直线
使得四边形OAPB为矩形.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847258550.gif)
(2)∵l过y轴上的点(0,3),若直线l是y轴,则A、B两点是椭圆的顶点,这时
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847274491.gif)
∴P与O重合,与四边形OAPB是矩形矛盾,
∴直线l的斜率存在,设l的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231208473992430.gif)
且
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847461895.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847477444.gif)
若存在直线l使得四边形OAPB是矩形,则OA⊥OB,即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847602387.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231208476171161.gif)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231208476332057.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823120847648562.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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