题目内容
设x,y∈R,向量
=(x+
,y) ,
=(x-
,y),且|
| +|
| =4.
(1)求点M(x,y)的轨迹C的方程;
(2)过点P(0,2)作直线l,交曲线C于A,B两点,又O为坐标原点.若
•
=
,求直线l的倾斜角.
| a |
| 3 |
| b |
| 3 |
| a |
| b |
(1)求点M(x,y)的轨迹C的方程;
(2)过点P(0,2)作直线l,交曲线C于A,B两点,又O为坐标原点.若
| OA |
| OB |
| 12 |
| 5 |
分析:(1)根据所给的向量的坐标和两个向量的模长之和,得到点(x,y)表示到A(
,0)与B(-
,0)两个点的距离之和等于定值4,且4>2
,得到点(x,y)在以A,B为焦点的椭圆上,且2a=4,a=2,c=
,得到椭圆的方程.
根据题意设出直线的方程,设出要用的点的坐标,直线的方程与椭圆的方程联立,整理出关于x的一元二次方程,整理判别式与两根的和与积,得到纵标之积,根据所给的两个向量的数量积,列出关于k的方程,得到结果.
| 3 |
| 3 |
| 3 |
| 3 |
根据题意设出直线的方程,设出要用的点的坐标,直线的方程与椭圆的方程联立,整理出关于x的一元二次方程,整理判别式与两根的和与积,得到纵标之积,根据所给的两个向量的数量积,列出关于k的方程,得到结果.
解答:解:(1)∵向量
=(x+
,y) ,
=(x-
,y),且|
| +|
| =4.
∴
+
=4
∴点(x,y)表示到A(
,0)与B(-
,0)两个点的距离之和等于定值4,且4>2
=AB
∴点(x,y)在以A,B为焦点的椭圆上,且2a=4,a=2,c=
∴b2=4-3=1
∴椭圆的方程是
+y2=1;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)
∵点P(0,2)作直线l,由题意知直线的斜率一定存在设为k,
∴直线的方程是y-2=k(x-0)
直线与椭圆的方程联立得(1+4k2)x2+16kx+12=0
由△>0得k2>
x1+x2=-
,x1x2=
∴y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=
+4
∵O为坐标原点,
•
=
,
∴x1x2+y1y2=
∴
+
+4=
∴k2=1,满足使得判别式大于0,
∴k=±1
∵直线的倾斜角的范围是[0,π)
∴直线的倾斜角是
或
.
| a |
| 3 |
| b |
| 3 |
| a |
| b |
∴
(x+
|
(x-
|
∴点(x,y)表示到A(
| 3 |
| 3 |
| 3 |
∴点(x,y)在以A,B为焦点的椭圆上,且2a=4,a=2,c=
| 3 |
∴b2=4-3=1
∴椭圆的方程是
| x2 |
| 4 |
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)
∵点P(0,2)作直线l,由题意知直线的斜率一定存在设为k,
∴直线的方程是y-2=k(x-0)
直线与椭圆的方程联立得(1+4k2)x2+16kx+12=0
由△>0得k2>
| 3 |
| 4 |
x1+x2=-
| 16k |
| 1+4k2 |
| 12 |
| 1+4k2 |
∴y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=
| -20k2 |
| 1+4k2 |
∵O为坐标原点,
| OA |
| OB |
| 12 |
| 5 |
∴x1x2+y1y2=
| 12 |
| 5 |
∴
| 12 |
| 1+4k2 |
| -20k2 |
| 1+4k2 |
| 12 |
| 5 |
∴k2=1,满足使得判别式大于0,
∴k=±1
∵直线的倾斜角的范围是[0,π)
∴直线的倾斜角是
| π |
| 4 |
| 3π |
| 4 |
点评:本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,本题解题的关键是根据所给的向量的模长的几何意义,看出轨迹,再根据联立方程来解决问题,注意方程联立时,一元二次方程的形式不要出错,注意验证判别式大于0,本题是一个难题.
练习册系列答案
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设x,y∈R,向量
=(x,1),
=(1,y),
=(2,-4),且
⊥
,
∥
,则
+
=( )
| a |
| b |
| c |
| a |
| c |
| b |
| c |
| a |
| b |
| A、(3,3) | ||
| B、(3,-1) | ||
| C、(-1,3) | ||
D、(3,
|