题目内容
2.在平面直角坐标系xoy中,动点M到点F(1,0)的距离与它到直线x=2的距离之比为$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$.(Ⅰ)求动点M的轨迹E的方程;
(Ⅱ)设直线y=kx+m(m≠0)与曲线E交于A,B两点,与x轴、y轴分别交于C,D两点(且C,D在A,B之间或同时在A,B之外).问:是否存在定值k,对于满足条件的任意实数m,都有△OAC的面积与△OBD的面积相等,若存在,求k的值;若不存在,说明理由.
分析 (Ⅰ)设M(x,y),运用两点的距离公式和点到直线的距离公式,两边平方整理即可得到所求轨迹E的方程;
(Ⅱ)联立直线方程和椭圆方程,消去y,可得x的方程,运用判别式大于0,以及韦达定理,求得C,D的坐标,由△OAC的面积与△OBD的面积相等?|AC|=|BD|恒成立?线段AB的中点和线段CD中点重合.运用中点坐标公式,解方程可得k的值,即可判断存在.
解答 解:(Ⅰ)设M(x,y),由题意可得$\frac{\sqrt{(x-1)^{2}+{y}^{2}}}{|x-2|}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,
两边平方可得x2+y2-2x+1=$\frac{1}{2}$(x2-4x+4),
即有$\frac{{x}^{2}}{2}$+y2=1,
可得轨迹E的方程为$\frac{{x}^{2}}{2}$+y2=1;
(Ⅱ)联立$\left\{\begin{array}{l}{y=kx+m}\\{{x}^{2}+2{y}^{2}=2}\end{array}\right.$,消去y,可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,
△=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-2)=8(2k2-m2+1),
由△>0,可得m2<1+2k2(*),
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-$\frac{4km}{1+2{k}^{2}}$,
由题意可设C(-$\frac{m}{k}$,0),D(0,m),
△OAC的面积与△OBD的面积相等?|AC|=|BD|恒成立
?线段AB的中点和线段CD中点重合.
即有-$\frac{4km}{1+2{k}^{2}}$=-$\frac{m}{k}$,解得k=±$\frac{\sqrt{2}}{2}$,
即存在定值k=±$\frac{\sqrt{2}}{2}$,对于满足条件的m≠0,且|m|<$\sqrt{2}$
的任意实数m,都有△OAC的面积与△OBD的面积相等.
点评 本题考查轨迹方程的求法,注意运用两点的距离公式和点到直线的距离公式,考查存在性问题的解法,注意运用直线方程和椭圆方程联立,运用韦达定理和判别式大于0,以及中点坐标公式,考查化简整理的运算能力,属于中档题.
| A. | ex≥x+1 | B. | ln(x+2)-ln(x+1)$<\frac{1}{x+1}$ | ||
| C. | $\frac{2}{π}$x+cosx≥1+sinx | D. | cosx≥1-$\frac{1}{2}$x2 |