题目内容

设P是圆x2+y2=4上的任意一点,过P作x轴的垂线段PD,D为垂足,M是线段PD上的点,且满足|DM|=m|PD|(0<m<1),当点P在圆上运动时,记M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过曲线C的左焦点F作斜率为
2
2
的直线l交曲线C于A、B两点,点Q满足
OA
+
OB
+
OQ
=
0
,是否存在实数m,使得点Q在曲线C上,若存在,求出m的值,若不存在,请说明理由.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)由|DM|=m|PD|,确定M,P的坐标,代入圆的方程,即可求曲线C的方程;
(2)设出直线l的方程,代入椭圆方程,利用韦达定理,结合
OA
+
OB
+
OQ
=
0
,求出Q的坐标,代入椭圆方程,即可得出结论.
解答: 解:(1)如图设M(x,y)、P(x0,y0),则由|DM|=m|PD|(0<m<1)得
x=x0,|y|=m|y0|,即
x0=x
|y0|=
1
m
|y|

x02+y02=4,∴
x2
4
+
y2
4m2
=1
,即为曲线C的方程;…6′
(2)设c=2
1-m2
,则F(-c,0),l:y=
2
2
(x+c)

x2
4
+
y2
4m2
=1
y=
2
2
(x+c)
得:(2m2+1)x2+2cx+4-12m2=0…8′
设A(x1,y1)、B(x2,y2).
x1+x2=-
2c
2m2+1
x1x2=
4-12m2
2m2+1

y1+y2=
2
2
(x1+x2+2c)
,…9′
OQ
=-(
OA
+
OB
)=-(x1+x2y1+y2)=(
2c
2m2+1
-2
2
cm2
2m2+1
)

即Q点坐标为(
2c
2m2+1
-2
2
cm2
2m2+1
)
,将Q点代入
x2
4
+
y2
4m2
=1
,得m=
2
2

∴存在当m=
2
2
时,Q点在曲线C上.…13′
点评:本题考查椭圆方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生分析解决问题的能力,正确运用代入法是关键.
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