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19.设椭圆方程为x2+=1,过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足=(+),点N的坐标为(,).当l绕点M旋转时,求:

(Ⅰ)动点P的轨迹方程;

(Ⅱ)||的最小值与最大值.

19.本小题主要考查平面向量的概念、直线方程的求法、椭圆的方程和性质等基础知识,以及轨迹的求法与应用、曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力.

(Ⅰ)解法一:直线l过点M(0,1),设其斜率为k,则l的方程为y=kx+1.

记A(x1,y1)、B(x2, y2),由题设可得点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2)是方程组

文本框: ① ②

的解.                                                                    

将①代入②并化简得,(4+k2)x2+2kx-3=0,所以

于是

=(+)=(,)=(,).

设点P的坐标为(x,y),则

消去参数k得

4x2+y2-y=0.                                                                        ③

当k不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,所以点P的轨迹方程为

4x2+y2-y=0.                                                         

解法二:设点P的坐标为(x, y),因A(x1, y1)、B(x2, y2)在椭圆上,所以

x12+=1,                                                                                 ④

x22+=1.                                                                                ⑤

④-⑤得x12-x22+(y12-y22)=0,所以

(x1-x2)(x1+x2)+(y1-y2)(y1+y2)=0.

当x1≠x2时,有

x1+x2+(y1+y2)·=0,                                        ⑥

并且

                                                              ⑦

将⑦代入⑥并整理得

4x2+y2-y=0.                                                                     ⑧

当x1=x2时,点A、B的坐标为(0,2)、(0,-2),这时点P的坐标为(0,0)也满足⑧,所以点P的轨迹方程为

+=1.                           

(Ⅱ)解:由点P的轨迹方程知x2≤,即-≤x≤.所以

|| 2=(x-)2+(y-)2=(x-)2+-4x2=-3(x+)2+.              

 故当x=时,||取得最小值,最小值为;当x=-时,||取得最大值,最大值为.


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相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

设椭圆方程为x2+
y2
4
=1
,过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足
OP
=
1
2
(
OA
+
OB
)
,点N的坐标为(
1
2
,
1
2
)
,当l绕点M旋转时,求:
(1)动点P的轨迹方程;
(2)|
NP
|
的最小值与最大值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

设椭圆方程为x2+
y2
4
=1,求点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O为坐标原点,点P满足
OP
=
1
2
(
OA
+
OB
)
,当l绕点M旋转时,求动点P的轨迹方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

设椭圆方程为x2+
y24
=1
,过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O为坐标原点,点P为AB的中点,当l绕点M旋转时,求动点P的轨迹方程
 
.

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科目:高中数学 来源: 题型:

设椭圆方程为x2+=1,过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足Equation.3=(Equation.3+Equation.3),点N的坐标为(,).当l绕点M旋转时,求:

(1)动点P的轨迹方程;

(2)|Equation.3|的最小值与最大值.

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