题目内容
已知F1,F2为椭圆
+
=1的左、右焦点,M为椭圆上动点,有以下四个结论:
①|MF2|的最大值大于3;
②|MF1|•|MF2|的最大值为4;
③若过F2作∠F1MF2的外角平分线的垂线,垂足为N,则点N的轨迹方程是x2+y2=4;
④若动直线l垂直y轴,交此椭圆于A、B两点,P为l上满足|PA|•|PB|=2的点,则点P的轨迹方程为
+
=1或
+
=1.
以上结论正确的序号为 .
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
①|MF2|的最大值大于3;
②|MF1|•|MF2|的最大值为4;
③若过F2作∠F1MF2的外角平分线的垂线,垂足为N,则点N的轨迹方程是x2+y2=4;
④若动直线l垂直y轴,交此椭圆于A、B两点,P为l上满足|PA|•|PB|=2的点,则点P的轨迹方程为
| x2 |
| 2 |
| 2y2 |
| 3 |
| x2 |
| 6 |
| 2y2 |
| 9 |
以上结论正确的序号为
考点:命题的真假判断与应用
专题:综合题,压轴题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:①利用椭圆的几何性质,求出|MF2|的最大值是a+c;
②利用椭圆的几何性质|MF1|+|MF2|=2a,结合基本不等式MF1|•|MF2|≤(
)2,求出|MF1|•|MF2|的最大值;
③利用外角平分线作垂线的几何特征得出N是线段F2P的中点,结合中位线定理得ON的长为定值,从而求得N的轨迹方程;
④设点P的坐标(x,y),依题意得A(x0,y),B(-x0,y),由|PA|•|PB|=2求出点P的坐标关系式,代入椭圆方程求出P点的轨迹方程.
②利用椭圆的几何性质|MF1|+|MF2|=2a,结合基本不等式MF1|•|MF2|≤(
| |MF1|+|MF2| |
| 2 |
③利用外角平分线作垂线的几何特征得出N是线段F2P的中点,结合中位线定理得ON的长为定值,从而求得N的轨迹方程;
④设点P的坐标(x,y),依题意得A(x0,y),B(-x0,y),由|PA|•|PB|=2求出点P的坐标关系式,代入椭圆方程求出P点的轨迹方程.
解答:
解:对于①,椭圆
+
=1中,a=2、c=1,∴|MF2|的最大值是a+c=2+1=3,∴①错误;
对于②,|MF1|+|MF2|=2a=4,∴|MF1|•|MF2|≤(
)2=4,∴|MF1|•|MF2|的最大值为4,②正确;
对于③,如图,
延长F2N与F1M交于P,连接ON,则点P、F2关于点N对称,
∴ON=
F1P=
(MF1+MF2)=a=2,
∴动点N的轨迹方程为x2+y2=4;∴③正确;
对于④,设点P的坐标为(x,y),依题意得A(x0,y),B(-x0,y),
∵|PA|•|PB|=2,∴|x-x0|•|x+x0|=|x2-x02|=2,即x02=x2±2;
代入椭圆方程得
+
=1,
即
+
=1(-
≤y≤
)与
+
=1(-
≤y≤
);
∴P点的轨迹为两椭圆
+
=1与
+
=1夹在两直线y=±
之间的弧长,∴④错误;
综上,正确的命题是②③.
故答案为:②③.
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
对于②,|MF1|+|MF2|=2a=4,∴|MF1|•|MF2|≤(
| |MF1|+|MF2| |
| 2 |
对于③,如图,
延长F2N与F1M交于P,连接ON,则点P、F2关于点N对称,
∴ON=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
∴动点N的轨迹方程为x2+y2=4;∴③正确;
对于④,设点P的坐标为(x,y),依题意得A(x0,y),B(-x0,y),
∵|PA|•|PB|=2,∴|x-x0|•|x+x0|=|x2-x02|=2,即x02=x2±2;
代入椭圆方程得
| x2±2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
即
| x2 |
| 2 |
| 2y2 |
| 3 |
| 3 |
| 3 |
| x2 |
| 6 |
| 2y2 |
| 9 |
| 3 |
| 3 |
∴P点的轨迹为两椭圆
| x2 |
| 2 |
| 2y2 |
| 3 |
| x2 |
| 6 |
| 2y2 |
| 9 |
| 3 |
综上,正确的命题是②③.
故答案为:②③.
点评:本题考查了椭圆方程的定义与几何性质的综合应用问题,也考查了一定的推理与计算能力,是综合题,也是较难的题目.
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