18.已知動圓P與圓F1:(x+1)2+y2=1外切,與圓F2:(x-1)2+y2=9內(nèi)切.動圓P的圓心軌跡為曲線E,且曲線E與y軸的正半軸相交于點M.若曲線E上相異兩點A、B滿足直線MA,MB的斜率之積為$\frac{1}{4}$.
(1)求E的方程;
(2)證明直線AB恒過定點,并求定點的坐標.

分析 (1)確定PF1|+|PF2|=4>|F1F2|,可得曲線E是長軸長2a=4,焦距2c=2的橢圓,且b2=a2-c2=3,即可求E的方程;
(2)分類討論,設(shè)直線方程,代入橢圓方程,利用韋達定理,結(jié)合直線MA,MB的斜率之積為$\frac{1}{4}$,即可證明直線AB恒過定點,并求定點的坐標

解答 解。1)設(shè)動圓P的半徑為r,由已知|PF1|=r+1,|PF2|=3-r,
則有|PF1|+|PF2|=4,化簡得曲線E的方程為$\frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{3}$=1.
(2)由曲線E的方程得,上頂點M(0,$\sqrt{3}$),記A(x1,y1),B(x2,y2),由題意知,x1≠0,x2≠0.若直線AB的斜率不存在,則直線AB的方程為x=x1,故y1=-y2
因此,kMA•kMB=$\frac{{y}_{1}-\sqrt{3}}{{x}_{1}}•\frac{{y}_{2}-\sqrt{3}}{{x}_{2}}$=-$\frac{{{y}_{1}}^{2}-3}{{{x}_{1}}^{2}}$=$\frac{3}{4}$,
與已知不符,因此直線AB的斜率存在.
設(shè)直線AB:y=kx+m,代入橢圓E的方程$\frac{{x}^{2}}{4}+\frac{{y}^{2}}{3}$=1,得
(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0,①
因為直線AB與曲線E有公共點A,B,所以方程①有兩個非零不等實根x1,x2,
所以x1+x2=-$\frac{8km}{3+4{k}^{2}}$,x1•x2=$\frac{4({m}^{2}-3)}{3+4{k}^{2}}$,
又kAM=$\frac{k{x}_{1}+m-\sqrt{3}}{{x}_{1}}$,kMB=$\frac{k{x}_{2}+m-\sqrt{3}}{{x}_{2}}$
由kAM•kBM=$\frac{1}{4}$得4(kx1+m-$\sqrt{3}$)(kx2+m-$\sqrt{3}$)=x1x2
即(4k2-1)x1x2+4k(m-$\sqrt{3}$)(x1+x2)+4(m-$\sqrt{3}$)2=0,
所以4(m2-3)(4k2-1)+4k(m-$\sqrt{3}$)(-8km)+4(m-$\sqrt{3}$)2•(3+4k2)=0,
化簡得m2-3$\sqrt{3}$+6=0,故m=$\sqrt{3}$或m=2$\sqrt{3}$.
結(jié)合x1x2≠0知m=2$\sqrt{3}$,即直線AB恒過定點N(0,2$\sqrt{3}$).

點評 本題考查橢圓的定義與方程,考查直線與橢圓的位置關(guān)系,考查直線過定點,屬于中檔題.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題

8.在數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=$\frac{2{a}_{n}}{2+{a}_{n}}$(n∈N*)
(1)寫出a1,a2,a3,a4,并猜想這個數(shù)列的通項公式an
(2)用數(shù)學(xué)歸納法證明所得的結(jié)論.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題

9.《聰明花開》欄目共有五個項目,分別為“和一斗”、“斗麻利”、“文士生”、“講頭知尾”、“正功夫”.《聰明花開》欄目組為了解觀眾對項目的看法,設(shè)計了“你最喜歡的項目是哪一個”的調(diào)查問卷(每人只能選一個項目),對現(xiàn)場觀眾進行隨機抽樣調(diào)查,得到如下數(shù)據(jù)(單位:人):
合一斗斗麻利文士生講頭知尾正功夫
115230115345460
(I)在所有參與該問卷調(diào)查的人中,用分層抽樣的方法抽取n人座談,其中恰有4人最喜歡“斗麻利”,求n的值及所抽取的人中最喜歡“合一斗”的人數(shù);
(II)在(I)中抽取的最喜歡“合一斗”和“斗麻利”的人中,任選2人參加欄目組互動,求恰有1人最喜歡“合一斗”的概率.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.已知i是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)$\frac{2i}{1+i}$的虛部為(  )
A.1B.iC.-1D.-i

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題

13.已知a為正的常數(shù),函數(shù)f(x)=|ax-x2|+lnx.
(1)若a=2,求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)設(shè)g(x)=$\frac{f(x)}{x}$,求g(x)在區(qū)間[1,e]上的最小值.(e≈2.71828為自然對數(shù)的底數(shù))

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題

3.在2015年春節(jié)期間,某商場對銷售的某商品一天的投放量x及其銷量y進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)投放量x和銷售量y之間的一組數(shù)據(jù)如表所示:
投放量x681012
銷售量y2356
通過分析,發(fā)現(xiàn)銷售量y對投放量x具有線性相關(guān)關(guān)系.
(Ⅰ)求銷售量y對投放量x的回歸直線方程;
(Ⅱ)欲使銷售量為8,則投放量應(yīng)定為多少.(保留小數(shù)點后一位數(shù))

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.將函數(shù)y=sinx的圖象的橫坐標擴大3倍,再將圖象向右平移3個單位,所得解析為( 。
A.y=sin(3x+1)B.y=sin($\frac{1}{3}$x-1)C.y=sin(3x+3)D.y=sin($\frac{1}{3}$x-3)

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.圓x2+y2+2x+4y-3=0上到直線x+y+1=0的距離為$\sqrt{2}$的點有( 。
A.1個B.2個C.3個D.4個

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題

20.在對人們的休閑方式的一次調(diào)查中,共調(diào)查了124人,其中女性70人,男性54人.女性中有43人主要的休閑方式是看電視,另外27人主要的休閑方式是運動;男性中有21人主要的休閑方式是看電視,另外33人主要的休閑方式是運動.
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)建立一個2×2的列聯(lián)表;
(2)是否有97.5%的把握認為性別與休閑方式有關(guān)系?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案