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14.已知动点P到点F(2$\sqrt{2}$,0)的距离与到直线x=$\frac{9\sqrt{2}}{4}$的距离之比为$\frac{2\sqrt{2}}{3}$,动点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程
(2)若P在曲线C上,F1,F2分别为曲线C的左右焦点,且满足$\overrightarrow{P{F}_{1}}$•$\overrightarrow{P{F}_{2}}$=t,求实数t的取值范围.
(3)过点Q(1,0)作直线l(不与x轴垂直)与曲线C交于M,N两点,与y轴交于R,若$\overrightarrow{RM}$=$λ\overrightarrow{MQ}$,$\overrightarrow{RN}$=$μ\overrightarrow{NQ}$,试判断λ+μ是否为定值,并说明理由.试题答案
分析 (1)设出P的坐标,利用条件,建立方程,即可求曲线C的方程
(2)若P在曲线C上,F1,F2分别为曲线C的左右焦点,且满足$\overrightarrow{P{F}_{1}}$•$\overrightarrow{P{F}_{2}}$=t,求实数t的取值范围.
(3)把直线的方程与椭圆的方程联立,利用根与系数的关系、向量相等即可证明.
解答 解:(1)设P(x,y),由题意得:$\frac{\sqrt{(x-2\sqrt{2})^{2}+{y}^{2}}}{|x-\frac{9\sqrt{2}}{4}|}$=$\frac{2\sqrt{2}}{3}$.
∴点P的轨迹方程为$\frac{{x}^{2}}{9}+{y}^{2}$=1;
(2)t=$\overrightarrow{P{F}_{1}}$•$\overrightarrow{P{F}_{2}}$=(-2$\sqrt{2}$-x,-y)•(2$\sqrt{2}$-x,-y)=x2+y2-8=$\frac{8}{9}$x2-7,
∵0≤x2≤9,
∴-7≤$\frac{8}{9}$x2-7≤1,
∴-7≤t≤1;
(3)λ+μ=-$\frac{9}{4}$,即λ+μ为定值.
理由如下:
依题意知,直线l的斜率存在,故可设直线l的方程为y=k(x-1)
设M(x1,y1),N(x2,y2),R(0,y3),
由y=k(x-1)与椭圆方程联立消去y并整理,得(1+9k2)x2-18k2x+9k2-9=0,
∴x1+x2=$\frac{18{k}^{2}}{1+9{k}^{2}}$①,x1x2=$\frac{9{k}^{2}-9}{1+9{k}^{2}}$②,
∵$\overrightarrow{RM}$=$λ\overrightarrow{MQ}$,∴(x1,y1)-(0,y3)=λ[(1,0)-(x1,y1)],
即$\left\{\begin{array}{l}{{x}_{1}=λ(1-{x}_{1})}\\{{y}_{1}-{y}_{3}=-λ{y}_{1}}\end{array}\right.$,
又x1≠1与x1≠1轴不垂直,∴x1≠1,
∴λ=$\frac{{x}_{1}}{1-{x}_{1}}$,
同理μ=$\frac{{x}_{2}}{1-{x}_{2}}$,
∴λ+μ=$\frac{{x}_{1}}{1-{x}_{1}}$+$\frac{{x}_{2}}{1-{x}_{2}}$=$\frac{({x}_{1}+{x}_{2})-2{x}_{1}{x}_{2}}{1-({x}_{1}+{x}_{2})+{x}_{1}{x}_{2}}$,
将①②代入上式可得λ+μ=-$\frac{9}{4}$,即λ+μ为定值.
点评 熟练掌握椭圆的标准方程及性质、直线与椭圆的相交问题、根与系数的关系、向量相等是解题的关键.
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