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如圖所示,已知圓的方程是(x-1)2+y2=1,四邊形PABQ為該圓內接梯形,底邊AB為圓的直徑且在x軸上,以A,B為焦點的橢圓C過P,Q兩點.

(1)若直線QP與橢圓C的右準線相交于點M,求點M的軌跡方程;

(2)當梯形PABQ周長最大時,求橢圓C的方程.

答案:
解析:

  解:(1)解法一:設橢圓C: + =1(a>b>0)

  解:(1)解法一:設橢圓C:=1(a>b>0).

  因為2c=2,所以c=1,所以右準線方程為x=a2+1,設M(x,y),P(x0,y0),連接PB,則|PA|2+|PB|2=|AB|2,所以(|PA|+|PB|)2-2|PA|·|PB|=4.所以(2a)2-2·2|y0|=4.

  y0=±(a2-1).由消去a,得y=±(x-2).因為0<|y0|<1,所以0<a2-1<1,1<a2<2.所以2<x<3.即M點的軌跡方程是y=±(x-2)(2<x<3).

  解法二:如解法一,

  由解得=b2(a2-1).因為b2=a2-c2=a2-1,所以=(a2-1).即y0=±(a2-1).以下同解法一.

  (2)解法一:設∠ABO=α,α∈(),則|AB|=2,|PA|=|BQ|=2cosα,

  |PQ|=|AB|-2|BQ|cosα=2-4cos2α.所以周長L=(2-4cos2α)+4cosα+2.

  =-4(cosα-)2+5.當cosα=,即α=時,周長L取最大值5.此時|BQ|=1,|AQ|=,2a=|BQ|+|AQ|,a2=()2,b2=a2-1=,所以所求橢圓C的方程為=1.

  解法二:設P(x0,y0),|PA|=t,因為|PA|2=(||AB|-x0|)|AB|,所以t2=2(2-x0).x0=2-.因為1<x0<2,所以0<t<.梯形周長L=|PQ|+2|PA|+|AB|

  =2(x0-1)+2t+2

  =2(1-)+2t+2

  =-t2+2t+4

  =-(t-1)2+5.

  當t=1時,L取最大值5,此時|PB|=,以下同解法一.


練習冊系列答案
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(1)求證:··

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解答題

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(1)

建立適當的坐標系,求橢圓方程;

(2)

如果橢圓上有兩點PQ,使∠PCQ的平分線垂直于AO,證明:

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同步練習冊答案
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