【題目】如圖,橢圓 的左焦點(diǎn)為F1 , 右焦點(diǎn)為F2 , 過F1的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),△ABF2的周長為8,且△AF1F2面積最大時(shí),△AF1F2為正三角形.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)動(dòng)直線l:y=kx+m與橢圓E有且只有一個(gè)公共點(diǎn)P,且與直線x=4相交于點(diǎn)Q.試探究:①以PQ為直徑的圓與x軸的位置關(guān)系? ②在坐標(biāo)平面內(nèi)是否存在定點(diǎn)M,使得以PQ為直徑的圓恒過點(diǎn)M?若存在,求出M的坐標(biāo);若不存在,說明理由.

【答案】
(1)解:∵△ABF2的周長為8,∴4a=8,∴a=2.

又當(dāng)△AF1F2面積最大時(shí)為正三角形,∴A(0,b),a=2c,∴c=1,b2=3,

∴橢圓E的方程為


(2)解:①由 ,得方程(4k2+3)x2+8kmx+4m2﹣12=0

由直線與橢圓相切得m≠0,△=0,4k2﹣m2+3=0.

求得 ,Q(4,4k+m),PQ中點(diǎn)到x軸距離

所以圓與x軸相交.

②假設(shè)平面內(nèi)存在定點(diǎn)M滿足條件,由對稱性知點(diǎn)M在x軸上,設(shè)點(diǎn)M坐標(biāo)為M(x1,0),

,得

,即x1=1.

所以定點(diǎn)為M(1,0).


【解析】(1)利用橢圓的定義、等邊三角形的性質(zhì)即可得出;(2)①判斷圓心到x軸的距離與半徑的大小關(guān)系即可得出; ②假設(shè)平面內(nèi)存在定點(diǎn)M滿足條件,則由對稱性知點(diǎn)M在x軸上,再利用直徑所對的圓周角是直角即可求出.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,需要了解橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程焦點(diǎn)在x軸:,焦點(diǎn)在y軸:才能得出正確答案.

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(1)若走L1路線,求最多遇到1次紅燈的概率;
(2)若走L2路線,求遇到紅燈次數(shù)X的數(shù)學(xué)期望;
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