题目内容
(1)设椭圆
:
与双曲线
:
有相同的焦点
,
是椭圆
与双曲线
的公共点,且
的周长为
,求椭圆
的方程;
我们把具有公共焦点、公共对称轴的两段圆锥曲线弧合成的封闭曲线称为“盾圆”.
(2)如图,已知“盾圆
”的方程为
.设“盾圆
”上的任意一点
到
的距离为
,
到直线
的距离为
,求证:
为定值;
(3)由抛物线弧
:
(
)与第(1)小题椭圆弧
:
(
)所合成的封闭曲线为“盾圆
”.设过点
的直线与“盾圆
”交于
两点,
,
且
(
),试用
表示
;并求
的取值范围.
(1)
(2)利用
;
(3)
的取值范围是
.
解析试题分析:(1)由
的周长为
得
,
椭圆
与双曲线
:
有相同的焦点,所以
,
即
,
,
椭圆
的方程; 4分
(2)证明:设“盾圆
”上的任意一点
的坐标为
,
. 5分
当![]()
时,![]()
,
,
即
; 7分
当![]()
时,![]()
,
,
即
; 9分
所以
为定值; 10分
(3)显然“盾圆
”由两部分合成,所以按
在抛物线弧
或椭圆弧
上加以分类,由“盾圆
”的对称性,不妨设
在
轴上方(或
轴上):
当
时,
,此时
,
; 11分
当
时,
在椭圆弧
上,
由题设知
代入
得,
,
整理得
,
解得
或
(舍去). …12分
当
时
在抛物线弧
上,
由方程或定义均可得到
,于是
,
综上,
(
)或
(
);
相应地,
, 14分
当
时
在抛物线弧
上,
在椭圆弧
上,
; 15分
当
时
在椭圆弧
上,
在抛物线弧
上,
; 16分
当
时
、
在椭圆弧
上,![]()
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