已知橢圓C:+=1(a>b>0)的兩個焦點分別爲F1(-1,0),F2(1,0),且橢圓C經過點P...

問題詳情:

已知橢圓C

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=1(a>b>0)的兩個焦點分別爲F1(-1,0),F2(1,0),且橢圓C經過點P
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.

(1)求橢圓C的離心率;

(2)設過點A(0,2)的直線l與橢圓C交於MN兩點,點Q是線段MN上的點,且

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,求點Q的軌跡方程.

【回答】

解 (1)由橢圓定義知

2a=|PF1|+|PF2|=

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=2
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.

所以a

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.

又由已知得,c=1,所以橢圓C的離心率e

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.

(2)由(1)知,橢圓C的方程爲

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y2=1.

設點Q的座標爲(xy).

(i)當直線lx軸垂直時,直線l與橢圓C交於(0,1),(0,-1)兩點,此時點Q的座標爲

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.

(ii)當直線lx軸不垂直時,設直線l的方程爲ykx+2.

因爲MN在直線l上,可設點MN的座標分別爲(x1,kx1+2),(x2,kx2+2),則

|AM|2=(1+k2)x

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,|AN|2=(1+k2)x
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.

又|AQ|2=x2+(y-2)2=(1+k2)x2.

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.①

ykx+2代入

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y2=1中,得

(2k2+1)x2+8kx+6=0.②

Δ=(8k)2-4×(2k2+1)×6>0,得k2>

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.

由②可知,x1+x2=

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x1x2=
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代入①中並化簡,得

x2=

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.③

因爲點Q在直線ykx+2上,所以k

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,代入③中並化簡,得10(y-2)2-3x2=18.

由③及k2>

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,可知0<x2<
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x

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滿足10(y-2)2-3x2=18,

x

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.

由題意知點Q(xy)在橢圓C內,所以-1≤y≤1,

又由10(y-2)2=18+3x2有

(y-2)2∈

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,且-1≤y≤1,則y
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.

所以點Q的軌跡方程爲10(y-2)2-3x2=18,其中x

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y
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知識點:圓錐曲線與方程

題型:解答題