题目
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.
答案:(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)