Question

．已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別是F₁（－c，0）、F₂（c，0），Q是橢圓外的動(dòng)點(diǎn)，滿足點(diǎn)P是線段F₁Q與該橢圓的交點(diǎn)，點(diǎn)T在線段F₂Q上，并且滿足

（Ⅰ）設(shè)為點(diǎn)P的橫坐標(biāo)，證明；

（Ⅱ）求點(diǎn)T的軌跡C的方程；

（Ⅲ）試問(wèn)：在點(diǎn)T的軌跡C上，是否存在點(diǎn)M，使△F₁M的面積S=若存在，求∠F₁MF₂的正切值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

 

Answer 1

【答案】

（Ⅰ）見(jiàn)解析；   （Ⅱ） （Ⅲ）

【解析】(I) 設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（x,y）,由P（x,y）在橢圓上，

得

然后再根據(jù)知,因而

（II）本小題應(yīng)先討論時(shí)，點(diǎn)（，0）和點(diǎn)（－，0）在軌跡上．

然后再根據(jù)當(dāng)且時(shí)，由，得．

又，所以T為線段F₂Q的中點(diǎn)．所以可得,從而說(shuō)明點(diǎn)T的軌跡方程為以O(shè)為圓心半徑為a的圓.

(III)先假設(shè)在C上存在點(diǎn)M（）使S=的充要條件是

然后可得，由④得所以可得當(dāng)時(shí)，存在點(diǎn)M，使S=.然后再對(duì)坐標(biāo)化進(jìn)一步推導(dǎo)即可.

（Ⅰ）設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（x,y）,由P（x,y）在橢圓上，得

又由知，

所以

   （Ⅱ） 當(dāng)時(shí)，點(diǎn)（，0）和點(diǎn)（－，0）在軌跡上．

當(dāng)且時(shí)，由，得．

又，所以T為線段F₂Q的中點(diǎn)．

在△QF₁F₂中，，所以有

綜上所述，點(diǎn)T的軌跡C的方程是 

（Ⅲ） C上存在點(diǎn)M（）使S=的充要條件是

由③得，由④得  所以，當(dāng)時(shí)，存在點(diǎn)M，使S=；

當(dāng)時(shí)，不存在滿足條件的點(diǎn)M．

當(dāng)時(shí)，，

由，

，

，得