题目内容

(2009•浦东新区二模)已知
i
=(1,0),
c
=(0,
2
)
,若过定点A(0,
2
)
、以
i
-λ
c
(λ∈R)为法向量的直线l1与过点B(0,-
2
)
以
c
+λ
i
为法向量的直线l2相交于动点P.
(1)求直线l1和l2的方程;
(2)求直线l1和l2的斜率之积k1k2的值,并证明必存在两个定点E,F,使得|
PE
|+|
PF
|
恒为定值;
(3)在(2)的条件下,若M,N是l:x=2
2
上的两个动点,且
EM
•
FN
=0
,试问当|MN|取最小值时,向量
EM
+
FN
与
EF
是否平行,并说明理由.
分析:(1)根据所给直线上的定点坐标以及法向量,即可写出两直线方程.
(2)根据(1)中所求直线l1和l2的方程,可分别求出两直线的斜率,再计算k1k2,为定值
1
2
,再用p点坐标表示k1k2,与前面所求k1k2的值相等,即可得到P点的轨迹方程.为椭圆,根据椭圆定义,可知椭圆上的点到两个焦点的距离之和为定植,所以必存在两个定点E,F,使得|
PE
|+|
PF
|
恒为定值.
(3)因为M,N的横坐标相同,设出它们的纵坐标,先把|MN|用M,N的纵坐标表示,根据且
EM
•
FN
=0
,求出M,N纵坐标的关系式,代入|MN|,即可求出|MN|的最小值,以及相应的M,N纵坐标,并据此求出向量
EM
+
FN
的坐标,根据两向量平行的坐标关系,即可判断向量
EM
+
FN
与
EF
是否平行.
解答:解:(1)直线l1的法向量
n1
=( 1 , -
2
λ )
,l1的方程:x-
2
λ ( y-
2
 )=0
,
即为x-
2
λy+2λ=0
;
直线l2的法向量
n1
=( λ , 
2
 )
,l2的方程:λx+
2
 ( y+
2
 )=0
,
即为λx+
2
y+2=0
. 
(2)k1k2=
1
2
λ
•( -
λ
2
 )=-
1
2
.   
设点P的坐标为(x,y),由k1k2=
y-
2
x
•
y+
2
x
=-
1
2
,得
x2
4
+
y2
2
=1
.
由椭圆的定义的知存在两个定点E、F,使得|
PE
|+|
PF|
恒为定值4.
此时两个定点E、F为椭圆的两个焦点.
(3)设M ( 2
2
 , y1)
,N ( 2
2
 , y2)
,则
EM
=( 3
2
 , y1)
,
FN
=( 
2
 , y2)
,
由
EM
•
FN
=0
,得y1y2=-6<0.
|MN|2=(y1-y2)2=y12+y22-2y1y2≥-2y1y2-2y1y2=-4y1y2=24;
当且仅当
y1=
6
  
y2=-
6
或
y1=-
6
y2=
6
 
时,|MN|取最小值
6
.
EM
+
FN
=( 4
2
 , y1+y2)=( 4
2
 , 0 )=2
EF
,故
EM
+
FN
与
EF
平行.
点评:本题主要考查了椭圆定义的应用,以及直线与圆锥曲线相交弦长的求法.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网