22.设椭圆的左、右焦点分别为是椭圆上的一点,,原点到直线的距离

22.设椭圆的左、右焦点分别为是椭圆上的一点,,原点到直线的距离为.

(Ⅰ)证明

(Ⅱ)设

为椭圆上的两个动点,,过原点作直线的垂线,垂足为,求点的轨迹方程.

答案

(Ⅰ)证法一:

由题设,不妨设点,其中.由于点在椭圆上,有,即.

解得,从而得到.

直线的方程为,整理得.

由题设,原点到直线的距离为,即

代入上式并化简得,即.

证法二:

同证法一,得到点的坐标为.

过点,垂足为,易知,故.

由椭圆定义得,又

所以

解得,而,得,即.

(Ⅱ)解法一:

设点的坐标为.

时,由知,直线的斜率为,所以直线的方程为,或,其中.

的坐标满足方程组

将①式代入②式,得

整理得

于是.

由①式得

.

.将③式和④式代入得

.

代入上式,整理得.

时,直线的方程为的坐标满足方程组

所以.

,即

解得.

这时,点的坐标仍满足.

综上,点的轨迹方程为 .

解法二:

设点的坐标为,直线的方程为,由,垂足为,可知直线的方程为.

(显然),点的坐标满足方程组

由①式得.       ③

由②式得.   ④

将③式代入④式得.

整理得

于是.         ⑤

由①式得.          ⑥

由②式得.     ⑦

将⑥式代入⑦式得

整理得

于是.           ⑧

.将⑤式和⑧式代入得

.

代入上式,得.

所以,点的轨迹方程为.


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