1.(本小题满分14分)
已知椭圆的左、右焦点分别是f1(-c,0)、f2(c,0),q是椭圆外的动点,满足
点p是线段f1q与该椭圆的交点,点t在线段f2q上,并且满足
(ⅰ)设
为点p的横坐标,证明
;
(ⅱ)求点t的轨迹c的方程;
(ⅲ)试问:在点t的轨迹c上,是否存在点m,
使△f1mf2的面积s=若存在,求∠f1mf2
的正切值;若不存在,请说明理由.
本小题主要考查平面向量的概率,椭圆的定义、标准方程和有关性质,轨迹的求法和应用,以及综合运用数学知识解决问题的能力.满分14分.
(ⅰ)证法一:设点p的坐标为
由p在椭圆上,得
由,所以
………………………3分
证法二:设点p的坐标为记
则
由
证法三:设点p的坐标为椭圆的左准线方程为
由椭圆第二定义得,即
由,所以
…………………………3分
(ⅱ)解法一:设点t的坐标为
当时,点(
,0)和点(-
,0)在轨迹上.
当|时,由
,得
.
又,所以t为线段f2q的中点.
在△qf1f2中,,所以有
综上所述,点t的轨迹c的方程是…………………………7分
解法二:设点t的坐标为 当
时,点(
,0)和点(-
,0)在轨迹上.
当|时,由
,得
.
又,所以t为线段f2q的中点.
设点q的坐标为(),则
因此 ①
由得
②
将①代入②,可得
综上所述,点t的轨迹c的方程是……………………7分
③ ④
(ⅲ)解法一:c上存在点m(
)使s=
的充要条件是
由③得,由④得
所以,当
时,存在点m,使s=
;
当时,不存在满足条件的点m.………………………11分
当时,
,
由,
,
,得
解法二:c上存在点m()使s=
的充要条件是
③ ④
由④得 上式代入③得
于是,当时,存在点m,使s=
;
当时,不存在满足条件的点m.………………………11分
当时,记
,
由知
,所以
…………14分
资源难易程度:★★★★★★★★★★★★★★★
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