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2012福建數(shù)學(xué)高考題第19題答案

導(dǎo)讀(1) 因?yàn)?|AB| + |AF2| + |BF2| = 8,即 |AF1| + |F1B| + |AF2| + |BF2| = 8,又 |AF1| + |AF2| = |BF1| + |BF2| = 2a,所以 4a = 8,a = 2。又因?yàn)?e = 12,即 ca = 12,所以 c = 1,所以 b = a²;- c²;= 3。故橢圓E的方程是 x²;/4 + y²;/3 = 1。

19. 解:解法一:(1) 因?yàn)?|AB| + |AF2| + |BF2| = 8,即 |AF1| + |F1B| + |AF2| + |BF2| = 8,又 |AF1| + |AF2| = |BF1| + |BF2| = 2a,所以 4a = 8,a = 2。又因?yàn)?e = 12,即 ca = 12,所以 c = 1,所以 b = a2 - c2 = 3。故橢圓E的方程是 x2/4 + y2/3 = 1。(2) 由 y = kx + m 和 x2/4 + y2/3 = 1,得 (4k2 + 3)x2 + 8kmx + 4m2 - 12 = 0。因?yàn)閯?dòng)直線l與橢圓E有且只有一個(gè)公共點(diǎn)P(x?, y?),所以 m ≠ 0 且 Δ = 0,即 64k2m2 - 4(4k2 + 3)(4m2 - 12) = 0,化簡(jiǎn)得 4k2 - m2 + 3 = 0。(*)此時(shí) x? = -4km/(4k2 + 3) = -4km,y? = kx? + m = 3m,所以 P(-4km, 3m)。由 x = 4,y = kx + m 得 Q(4, 4k + m)。假設(shè)平面內(nèi)存在定點(diǎn)M滿足條件,由圖形對(duì)稱性知,點(diǎn)M必在x軸上。設(shè)M(x?, 0),則 MP → · MQ → = 0 對(duì)滿足(*)式的m、k恒成立。因?yàn)?MP → = -4km - x?,3m,MQ → = (4 - x?, 4k + m),由 MP → · MQ → = 0,得 -16km + 4kx?m - 4x? + x?? + 12km + 3 = 0,整理,得 (4x? - 4)km + x?? - 4x? + 3 = 0。(**)由于(**)式對(duì)滿足(*)式的m,k恒成立,所以 4x? - 4 = 0,x?? - 4x? + 3 = 0,解得 x? = 1。故存在定點(diǎn)M(1,0),使得以PQ為直徑的圓恒過點(diǎn)M。解法二:(1) 同解法一。(2) 由 y = kx + m 和 x2/4 + y2/3 = 1,得 (4k2 + 3)x2 + 8kmx + 4m2 - 12 = 0。因?yàn)閯?dòng)直線l與橢圓E有且只有一個(gè)公共點(diǎn)P(x?, y?),所以 m ≠ 0 且 Δ = 0,即 64k2m2 - 4(4k2 + 3)(4m2 - 12) = 0,化簡(jiǎn)得 4k2 - m2 + 3 = 0。(*)此時(shí) x? = -4km/(4k2 + 3) = -4km,y? = kx? + m = 3m,所以 P(-4km, 3m)。由 x = 4,y = kx + m,得 Q(4, 4k + m)。假設(shè)平面內(nèi)存在定點(diǎn)M滿足條件,由圖形對(duì)稱性知,點(diǎn)M必在x軸上。取 k = 0,m = 3,此時(shí) P(0, 3),Q(4, 3),以PQ為直徑的圓為 (x - 2)2 + (y - 3)2 = 4,交x軸于點(diǎn) M?(1, 0),M?(3, 0);取 k = -1/2,m = 2,此時(shí) P(-1, 3/2),Q(4, 0),以PQ為直徑的圓為 (x - 5/2)2 + (y - 3/2)2 = 45/16,交x軸于點(diǎn) M?(1, 0),M?(4, 0)。所以若符合條件的點(diǎn)M存在,則M的坐標(biāo)必為(1,0)。以下證明M(1,0)就是滿足條件的點(diǎn):因?yàn)镸的坐標(biāo)為(1,0),所以 MP → = -4km - 1,3m,MQ → = (3, 4k + m),從而 MP → · MQ → = -12km - 3 + 12km + 3 = 0,故恒有MP → ⊥ MQ →,即存在定點(diǎn)M(1,0),使得以PQ為直徑的圓恒過點(diǎn)M。

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