已知F1(-1,0)、F2(1,0),圆F2:(x-1)2+y2=1,一动圆在y轴右侧与y轴相切,同时与圆F2相外切,此

已知F1(-1,0)、F2(1,0),圆F2:(x-1)2+y2=1,一动圆在y轴右侧与y轴相切,同时与圆F2相外切,此动圆的圆心轨迹为曲线C,曲线E是以F1,F2为焦点的椭圆.
(1)求曲线C的方程;
(2)设曲线C与曲线E相交于第一象限点P,且|PF1|=
7
3
,求曲线E的标准方程;
(3)在(1)、(2)的条件下,直线l与椭圆E相交于A,B两点,若AB的中点M在曲线C上,求直线l的斜率k的取值范围.
重生f9 1年前 已收到1个回答 举报

云淡风轻的 幼苗

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解题思路:(1)设动圆圆心的坐标为(x,y)(x>0),由动圆在y轴右侧与y轴相切,同时与圆F2相外切,知|CF2|-x=1,由此能求出曲线C的方程.(2)依题意,c=1,|PF1|=73,得xp=23,由此能求出曲线E的标准方程.(3)设直线l与椭圆E交点A(x1,y1),B(x2,y2),A,B的中点M的坐标为(x0,y0),将A,B的坐标代入椭圆方程中,得3(x1-x2)(x1+x2)+4(y1-y2)(y1+y2)=0,由此能够求出直线l的斜率k的取值范围.

(1)设动圆圆心的坐标为(x,y)(x>0)
因为动圆在y轴右侧与y轴相切,同时与圆F2相外切,
所以|CF2|-x=1,…(1分)

(x−1)2+y2=x+1,
化简整理得y2=4x,曲线C的方程为y2=4x(x>0); …(3分)
(2)依题意,c=1,|PF1|=
7
3,
得xp=
2
3,…(4分)
∴|PF2|=
5
3,
又由椭圆定义得2a=|PF1|+|PF2|=
7
3+
5
3=4,a=2.…(5分)
∴b2=a2-c2=3,所以曲线E的标准方程为
x2
4+
y2
3=1.…(6分)
(3)设直线l与椭圆E交点A(x1,y1),B(x2,y2),
A,B的中点M的坐标为(x0,y0),
将A,B的坐标代入椭圆方程中,


3x12+4y12−12=0
3x22+4y22−12=0,
两式相减得3(x1-x2)(x1+x2)+4(y1-y2)(y1+y2)=0,

y1−y2
x1−x2=−
3x0
4y0,…(7分)
∵y02=4x0,
∴直线AB的斜率k=
y1−y2
x1−x2=−
3
16y0,…(8分)
由(2)知xp=
2
3,
∴yp2=4xp=
8
3,∴yp=±
2
6
3
由题设−
2
6
3<y0<
2
6
3(y0≠0),
∴−

6
8<−
3
16y0<

6
8,…(10分)
即−

6
8<k<

6
8(k≠0).…(12分)

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程;抛物线的标准方程.

考点点评: 本题考查曲线方程的求法,考查直线的斜率的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意点差法和等价转化思想的合理运用.

1年前

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