题目内容
已知椭圆γ:
+y2=1的右焦点为F,左顶点为R,点A(2,1),B(-2,1),O为坐标原点.
(1)若P是椭圆γ上任意一点,
=m
+n
,求m2+n2的值;
(2)设Q是椭圆γ上任意一点,S(t,0),t∈(2,5),求
•
的取值范围;
(3)过F作斜率为k的直线l交椭圆γ于C,D两点,交y轴于点E,若
=λ1
,
=λ2
,试探究λ1+λ2是否为定值,说明理由.
| x2 |
| 4 |
(1)若P是椭圆γ上任意一点,
| OP |
| OA |
| OB |
(2)设Q是椭圆γ上任意一点,S(t,0),t∈(2,5),求
| QS |
| QR |
(3)过F作斜率为k的直线l交椭圆γ于C,D两点,交y轴于点E,若
| EC |
| CF |
| ED |
| DF |
考点:椭圆的简单性质
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)点P在椭圆上,找出点P满足的关系式即可求解;
(2)把
•
的数量积表示出来,然后求其最值即可;
(3)根据题意把λ1+λ2的值表示出来求值即可.
(2)把
| QS |
| QR |
(3)根据题意把λ1+λ2的值表示出来求值即可.
解答:
解:(1)
=m
+n
=(2m-2n,m+n),
得P(2m-2n,m+n)
(m-n)2+(m+n)2=1,
即m2+n2=
(2)设Q(x,y),则
•
=(t-x,-y)(-2-x,-y)
=(x-t)(x+2)+y2=(x-t)(x+2)+1-
=
x2+(2-t)x+1-2t
=
(x-
)2-
(-2≤x≤2)
由t∈(2,5),得0<
<2
当x=-2时,
•
最大值为0;
当x=
时,
•
最小值为-
;
∴综上所述:
•
的取值范围为[-
,0]
(3)由题,得F(
,0),C(x1,y1),D(x2,y2),
直线l的方程为y=k(x-
),则E(0,-
k),
由
,得(4k2+1)x2-8
k2x+4(3k2-1)=0,
故x1+x2=
,x1x2=
由
=λ1
得x1=λ1(
-x1),
即λ1=
,同理λ2=
所以λ1+λ2=
+
=
=
=-8
即λ1+λ2=-8为定值.
| OP |
| OA |
| OB |
得P(2m-2n,m+n)
(m-n)2+(m+n)2=1,
即m2+n2=
| 1 |
| 2 |
(2)设Q(x,y),则
| QS |
| QR |
=(x-t)(x+2)+y2=(x-t)(x+2)+1-
| x2 |
| 4 |
=
| 3 |
| 4 |
=
| 3 |
| 4 |
| 2t-4 |
| 3 |
| (t+1)2 |
| 3 |
由t∈(2,5),得0<
| 2t-4 |
| 3 |
当x=-2时,
| QS |
| QR |
当x=
| 2t-4 |
| 3 |
| QS |
| QR |
| (t+1)2 |
| 3 |
∴综上所述:
| QS |
| QR |
| (t+1)2 |
| 3 |
(3)由题,得F(
| 3 |
直线l的方程为y=k(x-
| 3 |
| 3 |
由
|
| 3 |
故x1+x2=
8
| ||
| 4k2+1 |
| 4(3k2-1) |
| 4k2+1 |
由
| EC |
| CF |
| 3 |
即λ1=
| x1 | ||
|
| x2 | ||
|
所以λ1+λ2=
| x1 | ||
|
| x2 | ||
|
| ||
3-
|
| ||||
3-
|
即λ1+λ2=-8为定值.
点评:本题是椭圆与向量综合的题目,求最值难度比较大,属于中档题.
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