在平面直角坐標系中,若數(shù)學公式,且數(shù)學公式
(1)求動點M(x,y)的軌跡C的方程;
(2)過點(0,3)作直線l與曲線C交于A、B兩點,設數(shù)學公式,是否存在這樣的直線l,使得四邊形OAPB為矩形?若存在,求出直線l的方程,不存在,說明理由.

解:(1)因為,且
所以動點M到兩個定點F1(0,-2),F(xiàn)2(0,2)的距離的和為8.
所以軌跡C以F1(0,-2),F(xiàn)2(0,2)為焦點的橢圓,
方程為
(2)為直線l過點(0,3).
若直線l是y軸,則A、B是橢圓的頂點.
,
所以O與P重合,與四邊形OAPB是矩形矛盾.
所以直線l的斜率存在,
設直線l的方程為y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2
,
由于△=(18k2)-4(4+3k2)(-21)>0恒成立.
由韋達定理
因為,
所以OAPB是平行四邊形.
若存在直線l,使得四邊形OAPB為矩形,
則OA⊥OB,即,
因為,,
所以,
所以(1+k2)x1x2+3k(x1+x2)+9=0,
所以
,
故存在直線,使得四邊形OAPB為矩形.
分析:(1)因為,且.所以動點M到兩個定點F1(0,-2),F(xiàn)2(0,2)的距離的和為8.由此能求出動點M(x,y)的軌跡C的方程.
(2)若直線l是y軸,則A、B是橢圓的頂點.,所以O與P重合,與四邊形OAPB是矩形矛盾.所以直線l的斜率存在,設直線l的方程為y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2),由,由于△=(18k2)-4(4+3k2)(-21)>0恒成立.由韋達定理.因為,所以OAPB是平行四邊形.由此能夠導出存在直線,使得四邊形OAPB為矩形.
點評:本題主要考查直線與圓錐曲線的綜合應用能力,具體涉及到軌跡方程的求法及直線與橢圓的相關知識,解題時要注意合理地進行等價轉化.易錯點是計算量大,容易出錯.
練習冊系列答案
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在平面直角坐標系xOy中,以O為極點,x正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C的極坐標方程為:pcos(θ-
π3
)=1
,M,N分別為曲線C與x軸,y軸的交點,則MN的中點P在平面直角坐標系中的坐標為
 

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π
2
,
2
)
,且|
AC
|=|
BC
|

(1)求角θ的值;
(2)設α>0,0<β<
π
2
,且α+β=
2
3
θ
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(寫出所有正確命題的編號).
①存在這樣的直線,既不與坐標軸平行又不經過任何整點
②如果k與b都是無理數(shù),則直線y=kx+b不經過任何整點
③直線l經過無窮多個整點,當且僅當l經過兩個不同的整點
④直線y=kx+b經過無窮多個整點的充分必要條件是:k與b都是有理數(shù)
⑤存在恰經過一個整點的直線.

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