试题与答案

已知F1,F2分别为椭圆x23+y22=1的左、右焦点,直线l1过点F1且垂直于

题型:解答题

题目:

已知F1,F2分别为椭圆
x2
3
+
y2
2
=1
的左、右焦点,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直于直线l1,垂足为D,线段DF2的垂直平分线交l2于点M.
(Ⅰ)求动点M的轨迹C的方程;
(Ⅱ)过点F1作直线交曲线C于两个不同的点P和Q,设=λ,若λ∈[2,3],求
F2P•
F2Q
的取值范围.

答案:

(Ⅰ)设M(x,y),则D(-1,y),由中垂线的性质知|MD|=|MF2|

∴|x+1|=

(x-1)2+y2
化简得C的方程为y2=4x(3分)

(另:由|MD|=|MF2|知曲线C是以x轴为对称轴,以F2为焦点,以l1为准线的抛物线

所以,

p
2
=1,则动点M的轨迹C的方程为y2=4x)

(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由

F1P=
λ•F1Q
x1+1=λ(x2+1) 
y1=λ y2

又由P(x1,y1),Q(x2,y2)在曲线C上知

y12=4x1
y22=4x2
,②

由①②解得

x1
x2=
1
λ

所以有x1x2=1,y1y2=4(8分)

F2P•
F2Q
=(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-x1-x2+1+y1y2=6-(λ+
1
λ
)
(10分)

u=λ+

1
λ
,有u=(λ+
1
λ
)=1-
1
λ2
>0  ⇒  u=λ+
1
λ
在区间[2,3]上是增函数,

5
2
≤λ+
1
λ
10
3
,进而有
8
3
≤6-(λ+
1
λ
)≤
7
2

所以,

F2P•
F2Q
的取值范围是[
8
3
7
2
]
(13分)

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