Question

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

（Ⅰ）設(shè)為點P的橫坐標，證明；

（Ⅱ）求點T的軌跡C的方程；

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

 

Answer 1

【答案】

（Ⅰ）見解析；   （Ⅱ） （Ⅲ）

【解析】(I) 設(shè)點P的坐標為（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，點（，0）和點（－，0）在軌跡上．

然后再根據(jù)當且時，由，得．

又，所以T為線段F₂Q的中點．所以可得,從而說明點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M（）使S=的充要條件是

然后可得，由④得所以可得當時，存在點M，使S=.然后再對坐標化進一步推導即可.

（Ⅰ）設(shè)點P的坐標為（x,y）,由P（x,y）在橢圓上，得

又由知，

所以

   （Ⅱ） 當時，點（，0）和點（－，0）在軌跡上．

當且時，由，得．

又，所以T為線段F₂Q的中點．

在△QF₁F₂中，，所以有

綜上所述，點T的軌跡C的方程是 

（Ⅲ） C上存在點M（）使S=的充要條件是

由③得，由④得  所以，當時，存在點M，使S=；

當時，不存在滿足條件的點M．

當時，，

由，

，

，得