分析 (1)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),根據(jù)直線的斜率公式建立斜率過(guò)程結(jié)合向量關(guān)系的坐標(biāo)公式進(jìn)行證明即可.
(2)求出橢圓和雙曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合PF1∥QF2,得到坐標(biāo)之間的關(guān)系,利用直線的斜率公式進(jìn)行化簡(jiǎn)求解即可.
解答 解:(1)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則
k1+k2+k3+k4=$\frac{{y}_{1}}{{x}_{1}+2}$+$\frac{{y}_{1}}{{x}_{1}-2}$+$\frac{{y}_{2}}{{x}_{2}+2}$+$\frac{{y}_{2}}{{x}_{2}-2}$=$\frac{2{y}_{1}{y}_{1}}{{{x}_{1}}^{2}-4}$+$\frac{2{x}_{2}{y}_{2}}{{{x}_{2}}^{2}-4}$ …(2分)
又x12-4=-4y12,x22-4=-4y22,
所以k1+k2+k3+k4=$\frac{2{x}_{1}{y}_{2}}{-4{y}_{1}^{2}}$+$\frac{2{x}_{2}{y}_{2}}{4{y}_{2}^{2}}$=$\frac{{x}_{2}}{2{y}_{2}}-\frac{{x}_{1}}{2{y}_{1}}$=$\frac{{y}_{1}{x}_{2}-{y}_{2}{x}_{1}}{2{y}_{1}{y}_{2}}$…(4分)
由k1+k2+k3+k4=0得y1x2-y2x1=0
即$\overrightarrow{OP}∥\overrightarrow{OQ}$,
所以O(shè)、P、Q三點(diǎn)共線 …(6分)
(2)由題意得F1($\sqrt{3}$,0),F(xiàn)2($\sqrt{5}$,0),由PF1∥QF2知|OP|:|OQ|=$\sqrt{3}:\sqrt{5}$,
因?yàn)镺、P、Q三點(diǎn)共線,所以$\frac{{x}_{1}^{2}}{{x}_{2}^{2}}=\frac{3}{5}$ …①…(7分)
設(shè)直線PQ的斜率為k,則$\left\{\begin{array}{l}{\frac{{x}_{1}^{2}}{4}+{k}^{2}{{x}_{1}}^{2}=1}\\{\frac{{x}_{2}^{2}}{4}-{k}^{2}{{x}_{2}}^{2}=1}\end{array}\right.$得($\frac{1}{4}$+k2)x12=($\frac{1}{4}$-k2)x22,…②
由①②得k2=$\frac{1}{16}$ …(10分),
又k1k2=$\frac{{y}_{1}^{2}}{{x}_{1}^{2}-4}$=$\frac{{y}_{1}^{2}}{-4{y}_{1}^{2}}$=-$\frac{1}{4}$,k3k4=$\frac{{y}_{2}^{2}}{{x}_{2}^{2}-4}$=$\frac{{y}_{2}^{2}}{4{y}_{2}^{2}}$=$\frac{1}{4}$ …(12分)
從而k12+k22+k32+k42=(k1+k2)2+(k3+k4)2-2(k1k2+k3k4)=2(k1+k2)2=2×($\frac{2{x}_{2}{y}_{2}}{-4{y}_{1}^{2}}$)2=$\frac{1}{2}×(\frac{{x}_{1}}{{y}_{1}})^{2}=\frac{1}{2}×\frac{1}{{k}^{2}}$=8…(13分)
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查圓錐曲線的綜合問(wèn)題,利用直線的斜率公式以及向量和直線平行的公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化是解決本題的關(guān)鍵.考查學(xué)生的計(jì)算能力.
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零件的個(gè)數(shù)x(個(gè)) | 2 | 3 | 4 | 5 |
加工的時(shí)間y(小時(shí)) | 2.5 | 3 | 4 | 4.5 |
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