2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷):文数第20题<-->2012年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷):文数第22题
(本小题满分14分)
设是单位圆上的任意一点,是过点与轴垂直的直线,是直线与轴的交点,点在直线上,且满足(,且)。当点在圆上运动时,记点的轨迹为曲线。
(Ⅰ)求曲线的方程,判断曲线为何种圆锥曲线,并求焦点坐标;
(Ⅱ)过原点且斜率为的直线交曲线于两点,其中在第一象限,它在轴上的射影为点,直线交曲线于另一点,是否存在,使得对任意的,都有?若存在,求的值;若不存在,请说明理由。
(Ⅰ)
如图,设,,则由且,可得:,,故 ①。因为点在单位圆上运动,所以 ②。
将①式代入②式即得所求曲线的方程为且。
因为,所以当时,曲线是焦点在轴上的椭圆,两焦点坐标分别为,;当时,曲线是焦点在轴上的椭圆,两焦点坐标分别为,。
(Ⅱ)
如图,,设,,则,直线的方程为,将其代入椭圆的方程并整理可得:。
依题意可知此方程的两根为,由韦达定理可得:,即。
因为点在直线上,所以。
于是,。等价于,即,又,得。
故存在,使得在其对应的椭圆上,对任意的,都有。
本题主要考查求曲线方程和椭圆与直线相交时的相关计算。
(Ⅰ)求点的轨迹时需找到轨迹点坐标和动点坐标间的关系,将轨迹点坐标代入动点坐标满足的方程即可。
(Ⅱ)等价于,利用直线与椭圆方程联立可得:和代入上式整理即得解。
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