题目内容

1.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:$\frac{x^2}{a^2}$+$\frac{y^2}{b^2}$=1(a>b>0)的一个焦点为F1(-$\sqrt{3}$,0),M(1,y)(y>0)为椭圆上的一点,△MOF1的面积为$\frac{3}{4}$.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点T在圆x2+y2=1上,是否存在过点 A(2,0)的直线l交椭圆C于点 B,使$\overrightarrow{{O}{T}}$=$\frac{{\sqrt{5}}}{5}$(${\overrightarrow{{O}{A}}$+$\overrightarrow{{O}{B}}}$)?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.

分析 (1)由已知列式c=$\sqrt{3}$,$\frac{1}{2}×\sqrt{3}×y=\frac{3}{4}$,∴$\frac{1}{{a}^{2}}+\frac{3}{4{b}^{2}}=1$,得a2,b2即可
(2)设直线l的方程为:y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2).
由$\left\{\begin{array}{l}{y=k(x-2)}\\{{x}^{2}+4{y}^{2}=4}\end{array}\right.$得(1+4k2)x2-16k2x+16k2-4=0,x1+x2=$\frac{16{k}^{2}}{1+4{k}^{2}}$,y1+y2=k(x1+x2)-4k=$\frac{-4k}{1+4{k}^{2}}$,
$\overrightarrow{{O}{T}}$=$\frac{{\sqrt{5}}}{5}$(${\overrightarrow{{O}{A}}$+$\overrightarrow{{O}{B}}}$)=$\frac{\sqrt{5}}{5}({x}_{1}+{x}_{2},{y}_{1}+{y}_{2})$,得T($\frac{\sqrt{5}}{5}•\frac{16{k}^{2}}{1+4{k}^{2}},\frac{\sqrt{5}}{5}•\frac{-4k}{1+4{k}^{2}}$)代入 圆C1,可得化为176k4-24k2-5=0可求得k.

解答 解:(1)∵椭圆C:$\frac{x^2}{a^2}$+$\frac{y^2}{b^2}$=1(a>b>0)的一个焦点为F1(-$\sqrt{3}$,0),∴c=$\sqrt{3}$
∵△MOF1的面积为$\frac{3}{4}$,∴$\frac{1}{2}×\sqrt{3}×y=\frac{3}{4}$,求得y=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,
又∵M(1,$\frac{\sqrt{3}}{2}$)为椭圆上的一点,∴$\frac{1}{{a}^{2}}+\frac{3}{4{b}^{2}}=1$,解得a2=4,b2=1;
椭圆C的标准方程为:$\frac{{x}^{2}}{4}+{y}^{2}=1$.
(2)假设存在过点A(2,0)的直线l交曲线C2于点B,使$\overrightarrow{{O}{T}}$=$\frac{{\sqrt{5}}}{5}$(${\overrightarrow{{O}{A}}$+$\overrightarrow{{O}{B}}}$),且点T在圆x2+y2=1上.
当直线的斜率不存在时,点A与点B重合,此时点T的坐标为($\frac{4\sqrt{5}}{5},0)$,显然不在圆上,不符合题意.
∴设直线l的方程为:y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2).
由$\left\{\begin{array}{l}{y=k(x-2)}\\{{x}^{2}+4{y}^{2}=4}\end{array}\right.$得(1+4k2)x2-16k2x+16k2-4=0,
△>0.∴x1+x2=$\frac{16{k}^{2}}{1+4{k}^{2}}$,y1+y2=k(x1+x2)-4k=$\frac{-4k}{1+4{k}^{2}}$,
$\overrightarrow{{O}{T}}$=$\frac{{\sqrt{5}}}{5}$(${\overrightarrow{{O}{A}}$+$\overrightarrow{{O}{B}}}$)=$\frac{\sqrt{5}}{5}({x}_{1}+{x}_{2},{y}_{1}+{y}_{2})$,
∴T($\frac{\sqrt{5}}{5}•\frac{16{k}^{2}}{1+4{k}^{2}},\frac{\sqrt{5}}{5}•\frac{-4k}{1+4{k}^{2}}$)代入 圆C1,可得化为176k4-24k2-5=0,$\frac{1}{4}$,k=$±\frac{1}{2}$.
在过点A(2,0)的直线l交曲线C2于点B,使$\overrightarrow{{O}{T}}$=$\frac{{\sqrt{5}}}{5}$(${\overrightarrow{{O}{A}}$+$\overrightarrow{{O}{B}}}$),且点T在圆x2+y2=1上,
出直线l的方程为:y=±$\frac{1}{2}$(x-2)

点评 本题考查了、直线与圆相交转化为方程联立可得根与系数的关系、向量运算,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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