题目内容
2.如图,点P(x,y)(x>0,y>0)是双曲线$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$-$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>0,b>0)上的动点,F1,F2是双曲线的焦点,M是∠F1PF2的平分线上一点,且$\overrightarrow{{F}_{2}M}$•$\overrightarrow{MP}$=0.某同学用以下方法研究|OM|:延长F2M交PF1于点N,可知△PNF2为等腰三角形,且M为F2N的中点,得|OM|=$\frac{1}{2}$|NF1|=…=a.类似地:点P(x,y)(x>0,y>0)是椭圆$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)上的动点,F1,F2是椭圆的焦点,M是∠F1PF2的平分线上一点,且$\overrightarrow{{F}_{2}M}$•$\overrightarrow{MP}$=0,则|OM|的取值范围是(0,c)分析 利用M是∠F1PF2平分线上的一点,且F2M⊥MP,判断OM是三角形F1F2N的中位线,把OM用PF1,PF2表示,再利用椭圆的焦半径公式,转化为用椭圆上点的横坐标表示,借助椭圆的范围即可求出OM的范围.
解答
解:如图,延长F2M,交PF1与N点,
∵PM是∠F1PF2平分线,且$\overrightarrow{{F}_{2}M}$•$\overrightarrow{MP}$=0,
且F2M⊥MP,
∴|PN|=|PF2|,M为F2N的中点,
连接OM,
∵O为F1F2中点,M为F2N中点,
∴|OM|=$\frac{1}{2}$|F1N|=$\frac{1}{2}$||PF1|-|PN||=$\frac{1}{2}$||PF1|-|PF2||
∵在椭圆$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)中,
设P点坐标为(x0,y0)
则|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0,
∴||PF1|-|PF2||=|a+ex0-a+ex0|=|2ex0|=2e|x0|=$\frac{2c}{a}$|x0|,
即有|OM|=$\frac{c}{a}$|x0|,
∵P点在椭圆$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)上,
∴|x0|∈(0,a],
又∵当|x0|=a时,F2M⊥MP不成立,∴|x0|∈(0,a),
∴|OM|∈(0,c).
故答案为:(0,c).
点评 本题考查了椭圆的定义、标准方程及其性质、三角形中位线定理,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
练习册系列答案
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| A. | -$\frac{3}{4}$ | B. | $\frac{3}{4}$ | C. | -3 | D. | 3 |
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(1)若每个专家组随机选取一个城市,四个专家组选取的城市可以相同,也可以不同,且每个城市都必须由专家组选取,求A城市恰有两有专家组选取的概率;
(2)在检查的过程中专家组从A城市的居民中随机抽取出400人进行是否户外作业人员与是否患有呼吸道疾病进行了统计,统计结果如下:
根据上述的统计结果,我们是否有超过99%的把握认为“户外作业”与“患有呼吸道疾病”有关?
K2=$\frac{n(ad-bc)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$
(1)若每个专家组随机选取一个城市,四个专家组选取的城市可以相同,也可以不同,且每个城市都必须由专家组选取,求A城市恰有两有专家组选取的概率;
(2)在检查的过程中专家组从A城市的居民中随机抽取出400人进行是否户外作业人员与是否患有呼吸道疾病进行了统计,统计结果如下:
| 分类 | 患呼吸道疾病 | 未患呼吸道疾病 | 合计 |
| 户外作业人员 | 40 | 60 | 100 |
| 非户外作业人员 | 60 | 240 | 300 |
| 合计 | 100 | 300 | 400 |
K2=$\frac{n(ad-bc)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$
| P(K2≥k) | 0.50 | 0.40 | 0.25 | 0.15 | 0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 |
| k | 0.455 | 0.708 | 1.323 | 0.072 | 2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
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| A. | (1,+∞) | B. | (e,+∞) | C. | (-∞,-1) | D. | (-∞,-e) |