已知椭圆C:
=1(a>b>0),定义椭圆C上的点M(x0,y0)的“伴随点”为
.
(1)求椭圆C上的点M的“伴随点”N的轨迹方程;
(2)如果椭圆C上的点(1,
)的“伴随点”为(
,
),对于椭圆C上的任意点M及它的“伴随点”N,求
的取值范围;
(3)当a=2,b=
时,直线l交椭圆C于A,B两点,若点A,B的“伴随点”分别是P,Q,且以PQ为直径的圆经过坐标原点O,求△OAB的面积.
已知椭圆C:
=1(a>b>0),定义椭圆C上的点M(x0,y0)的“伴随点”为
.
(1)求椭圆C上的点M的“伴随点”N的轨迹方程;
(2)如果椭圆C上的点(1,
)的“伴随点”为(
,
),对于椭圆C上的任意点M及它的“伴随点”N,求
的取值范围;
(3)当a=2,b=
时,直线l交椭圆C于A,B两点,若点A,B的“伴随点”分别是P,Q,且以PQ为直径的圆经过坐标原点O,求△OAB的面积.
(1)设N(x,y)由题意
,则
,
又
,
∴
,
从而得x2+y2=1…(3分)
(2)由
,得a=2.又
,得
.
∵点M(x0,y0)在椭圆上,
,
,且
,
•
=(x0,y0)(
,
)=
+
=
x02+
,
由于
,
的取值范围是[
,2]…(6分)
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),则
;
1)当直线l的斜率存在时,设方程为y=kx+m,由
,
得(3+4k2)x2+8kmx+4(m2﹣3)=0;
有
①…(7分)
由以PQ为直径的圆经过坐标原点O可得:3x1x2+4y1y2=0;
整理得:
②
将①式代入②式得:3+4k2=2m2,…(8分)
3+4k2>0,则m2>0,△=48m2>0,
又点O到直线y=kx+m的距离
,
丨AB丨=![]()
=
×
=
×
,
∴
…(9分)
2)当直线l的斜率不存在时,设方程为x=m(﹣2<m<2)
联立椭圆方程得
;代入3x1x2+4y1y2=0,得
,
解得m2=2,从而
,(10分)
S△OAB=
丨AB丨×d=
丨m丨丨y1﹣y2丨=
,
综上:△OAB的面积是定值
.…(12分)