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1、试题题目:设m∈R,在平面直角坐标系中,已知向量=(mx,y+1),向量=(x,y-1)..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-21 07:30:00

试题原文

设m∈R,在平面直角坐标系中,已知向量=(mx,y+1),向量=(x,y-1),,动点M(x,y)的轨迹为E,
(1)求轨迹E的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;
(2)已知m=,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A,B,且OA⊥OB(O为坐标原点),并求出该圆的方程;
(3)已知m=,设直线l与圆C:x2+y2=R2(1<R<2)相切于A1,且l与轨迹E只有一个公共点B1,当R为何值时,|A1B1|取得最大值?并求最大值。

  试题来源:山东省高考真题   试题题型:解答题   试题难度:偏难   适用学段:高中   考察重点:直线与椭圆方程的应用



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(1)因为
所以,即
当m=0时,方程表示两直线,方程为y=±1;
当m=1时,方程表示的是圆;
当m>0且m≠1时,方程表示的是椭圆;
当m<0时,方程表示的是双曲线;
(2)当时,轨迹E的方程为
设圆心在原点的圆的一条切线为y=kx+t,
解方程组

要使切线与轨迹E恒有两个交点A,B,
则使△=
,且

要使,需使

所以
所以又因为直线y=kx+t为圆心在原点的圆的一条切线,
所以圆的半径为
所求的圆为
当切线的斜率不存在时,切线为
交于点也满足OA⊥OB;
综上, 存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
(3)当时,轨迹E的方程为
设直线l的方程为y=kx+t,因为直线l与圆C:(1<R<2)相切于A1
由(2)知, ①
因为l与轨迹E只有一个公共点B1
由(2)知
有唯一解,
则△=
, ②
由①②得,此时A,B重合为B1(x1,y1)点,

所以,
B1(x1,y1)点在椭圆上,所以
所以
在直角三角形OA1B1中,

因为当且仅当时取等号,
所以
即当时,|A1B1|取得最大值,最大值为1。
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“设m∈R,在平面直角坐标系中,已知向量=(mx,y+1),向量=(x,y-1)..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与椭圆方程的应用”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与椭圆方程的应用”。


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