题目内容
(本小题满分13分)如图,已知圆E:
,点
,P是圆E上任意一点.线段PF的垂直平分线和半径PE相交于Q.
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(Ⅰ)求动点Q的轨迹
的方程;
(Ⅱ)设直线
与(Ⅰ)中轨迹
相交于
两点, 直线
的斜率分别为
(其中
).△
的面积为
, 以
为直径的圆的面积分别为
.若
恰好构成等比数列, 求
的取值范围.
(Ⅰ)
;(Ⅱ)
.
【解析】
试题分析:(Ⅰ)由垂直平分线性质可知,
,所以有
,由椭圆定义可得点
的轨迹为椭圆,可求其轨迹方程;
(Ⅱ) 设直线
的方程为
,与椭圆方程联立,由
及韦达定理可求得
,再利用
可求出
的取值范围,求出
,即可求
的取值范围。
试题解析:(Ⅰ)连结QF,根据题意,|QP|=|QF|,则|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=4
,
故动点Q的轨迹
是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆. 2分
设其方程为
,可知
,
,则
, 3分
所以点Q的轨迹
的方程为
. 4分
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(Ⅱ)设直线
的方程为
,
,![]()
由
可得
,
由韦达定理有:
且
6分
∵
构成等比数列,![]()
=
,即:![]()
由韦达定理代入化简得:
.∵
,![]()
. 8分
此时
,即
.又由
三点不共线得![]()
从而
.
故![]()
![]()
![]()
10分
∵
则 ![]()
![]()
![]()
![]()
为定值. 12分
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当且仅当
时等号成立.
综上:
的取值范围是
. 13分
考点:椭圆定义及性质,直线与圆锥曲线关系,基本不等式.
已知:对于给定的
及映射
,若集合
,且
中所有元素在B中对应的元素之和大于或等于
,则称
为集合
的好子集.
①对于
,映射
,那么集合
的所有好子集的个数为 ;
②对于给定的
,
,映射
的对应关系如下表:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|
f(x) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | y | z |
若当且仅当
中含有
和至少
中3个整数或者
中至少含有
中5个整数时,
为集合
的好子集,则所有满足条件的数组
为 .