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已知双曲线x2-2y2=2的左、右两个焦点为F1,F2,动点P满足|PF1|+|...

已知双曲线x2-2y2=2的左、右两个焦点为F1,F2,动点P满足|PF1|+|PF2|=4.
(I)求动点P的轨迹E的方程;
(Ⅱ)设过M(3,0)的直线l交轨迹E于A、B两点,求以线段OA,OB 为邻边的平行四边形OAPB的顶点P的轨迹方程;
(Ⅲ)(理)设C(a,0),若四边形CAGB为菱形(A、B意义同(Ⅱ)),求a的取值范围.
(I)因为动点P满足|PF1|+|PF2|=4,利用椭圆定义,可知动点P的轨迹为椭圆,且该椭圆以F1、F2为焦点,长轴为4,再利用椭圆方程的求法求出. (Ⅱ)用消参法来求即可,可先设过M(3,0)的直线l方程为y=k(x-3),于椭圆方程联立,得到含A,B点坐标的方程,再根据P是以线段OA,OB 为邻边的平行四边形OAPB的顶点,则点P坐标(x,y)满足x=x1+x1,y=y1+y2,消去参数,即可求出点P的轨迹方程. (Ⅲ)要想满足四边形CAGB为菱形,只需|CA=CB,即C点在线段AB中垂线上时,由(Ⅱ)得,x1+x1,y1+y2用参数k表示,则线段线段AB中点D坐标可用k表示,再带参数求直线AB的垂直平分线方程,垂直平分线于x轴的交点为C点,用k表示,再求范围即可. 【解析】 (Ⅰ)双曲线的方程可化为,则|F1F2|=   ∵|PF1|+|PF2|=4>|F1F2|=  ∴P点的轨迹E是以F1、F2为焦点,长轴为4的椭圆          由;  ∴所求轨迹方程为  (Ⅱ)设A(x1,y1)、B(x2,y2),过M(3,0)的直线l方程为y=k(x-3) 由  得 (1+4k2)x2-24k2x+36k2-4=0,△>0,即k2<时,x1+x2=  x1x2= 又设动点P(x,y),则 消去参数k,得P点轨迹方程为x2+4y2-6x=0  (Ⅲ)由(Ⅱ)知,线段AB中点D坐标为(,),即D(,) 过点D垂直于AB的直线方程为y-=(x-) 令y=0,得 x= 依题意,当CA=CB,即C点在线段AB中垂线上时,四边形CAGB为菱形, ∴a=  (k2<) ∴a的取值范围为(0,1)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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