设x，y∈R，i、j，为直角坐标平面内x轴，y轴正方向上的单位向量，若向量a=xi+（y+2）j，b=xi+（y-2）j，且|a|+|b|=8．（1）求点M（x，y）的轨迹C的方程；（2）过点（0，3）作直线l与曲线C交-数学试题及答案

1、试题题目：设x，y∈R，i、j，为直角坐标平面内x轴，y轴正方向上的单位向量，..

发布人：繁体字网（www.fantiz5.com）发布时间：2016-02-22 07:30:00

试题原文

设x，y∈R，

i

、

j

，为直角坐标平面内x轴，y轴正方向上的单位向量，若向量

a

=x

i

+（y+2）

j

，

b

=x

i

+（y-2）

j

，且|

a

|+|

b

|=8．
（1）求点M（x，y）的轨迹C的方程；
（2）过点（0，3）作直线l与曲线C交于A、B两点．设

OP

=

OA

+

OB

，是否存在这样的直线l，使得四边形OAPB为菱形？若存在，求出直线l的方程；若不存在，请说明理由．

试题来源：不详试题题型：解答题试题难度：中档适用学段：高中考察重点：直线的方程

2、试题答案：该试题的参考答案和解析内容如下：

（1）∵

a

=x

i

+（y+2）

j

，

b

=x

i

+（y-2）

j

∴|

a

|=

x2+(y+2)2

，|

b

|=

x2+(y-2)2

设F₁（0，-2），F₂（0，2），动点M（x，y），可得|

a

|、|

b

|分别表示点M到F₁、F₂的距离．
∵|

a

|+|

b

|=8，即M到F₁、F₂的距离之和等于8，
∴点M（x，y）的轨迹C是以F₁（0，-2），F₂（0，2）为焦点，长轴长为8的椭圆，
可得a=4，c=2，b²=a²-c²=12，
可得椭圆方程为

y2

16

+

x2

12

=1，即为点M（x，y）的轨迹C的方程；
（2）由于直线l过点（0，3），故
①当直线l为y轴时，A、B为椭圆的顶点，可得

OP

=

OA

+

OB

=

0

此时点P与原点重合，不符合题意；
②当直线l与x轴不垂直时，设方程为y=kx+3，A（x₁，y₁），B（x₂，y₂）
由

y=kx+3

y2

16

+

x2

12

=1

消去y，得（4+3k²）x²+18kx-21=0
此时△=（18k）²-4（4+3k²）?（-21）=576k²+336＞0恒成立
x₁+x₂=

-18k

4+3k2

，代入直线得y₁+y₂=k（x₁+x₂）+6=

24

4+3k2

∵

OP

=

OA

+

OB

，∴四边形OAPB是平行四边形，
若四边形OAPB是菱形，则|

OA

|=|

OB

|
∵

OA

=（x₁，y₁），

OB

=（x₂，y₂）
∴x12+y12=x22+y22，化简得（x₁+x₂）（x₁-x₂）+（y₁+y₂）（y₁-y₂）=0
可得l的斜率k=

y1-y2

x1-x2

=-

x1+x2

y1+y2

=-

-18k

4+3k2

24

4+3k2

=-

3k

4

解之得k=0，因此存在直线y=3，使得四边形OAPB为菱形．

3、扩展分析：该试题重点查考的考点详细输入如下：

经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后，可以看出该题目“设x，y∈R，i、j，为直角坐标平面内x轴，y轴正方向上的单位向量，..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线的方程”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看：“高中直线的方程”。

4、其他试题：看看身边同学们查询过的数学试题：