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已知向量m=(2x-2,2-
3
y),n=(
3
y+2,x+1)
,且m∥n,
OM
=(x,y)
(O为坐标原点).
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)是否存在过点F(1,0)的直线l与曲线C相 交于A、B两点,并且曲线C存在点P,使四边形OAPB为平行四边形?若存在,求出平行四边形OAPB的面积;若不存在,说明理由.
分析:(1)利用向量共线的条件,建立方程,化简可得点M的轨迹C的方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),设l:x=my+1,代入椭圆方程,消元可得(2m2+3)y2+4my-4=0,利用韦达定理表示,假设存在点P,使四边形OAPB为平行四边形,其充要条件为
OP
=
OA
+
OB
,从而可得P的坐标,代入椭圆方程,利用A,B在椭圆上,可求m的值,进而可求平行四边形OAPB的面积,即可得到结论.
解答:解:(1)∵向量
m
=(2x-2,2-
3
y),
n
=(
3
y+2,x+1)
,且
m
n

∴(2x-2)(x+1)-(2-
3
y
(
3
y+2)
=0
化简可得,点M的轨迹C的方程为
x2
3
+
y2
2
=1

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意知l的斜率一定不为0,故不妨设l:x=my+1,代入椭圆方程,消元可得(2m2+3)y2+4my-4=0
∴y1+y2=-
4m
2m2+3
,y1y2=-
4
2m2+3

假设存在点P,使四边形OAPB为平行四边形,其充要条件为
OP
=
OA
+
OB

∴P(x1+x2,y1+y2
(x1+x2)2
3
+
(y1+y2)2
2
=1
∴2
x
2
1
+3
y
2
1
+2
x
2
2
+3
y
2
2
+4x1x2+6y1y2=6
∵A,B在椭圆上,∴2
x
2
1
+3
y
2
1
=6,2
x
2
2
+3
y
2
2
,=6
∴2x1x2+3y1y2=-3
∵y1+y2=-
4m
2m2+3
,y1y2=-
4
2m2+3

∴m=±
2
2

当m=
2
2
时,y1=-
2
,y2=
2
2
,∴x1=0,x2=
3
2

OA
=(0,-
2
),
OB
=(
3
2
2
2
)

∴cos∠AOB=
OA
OB
|
OA
||
OB
|
=-
2
11

∴sin∠AOB=
3
11

∴平行四边形OAPB的面积为|
OA
||
OB
|sin∠AOB=
3
2
2

当m=-
2
2
时,同理可得平行四边形OAPB的面积为
3
2
2

故存在存在点P,使四边形OAPB为平行四边形.
点评:本题考查轨迹方程,考查向量知识的运用,考查直线与椭圆的位置关系,考查三角形面积的计算,确定直线的方程是关键.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
m
=(1,1),
q
=(1,0),<
n
p
>=
π
2
m
n
=-1;若△ABC的内角A,B,C依次成等差数列,且A≤B≤C;
(1)若关于x的方程sin(2x+
π
3
)=
m
2
在[0,B]上有相异实根,求实数m的取值范围;
(2)若向量
p
=(cosA,2cos2
C
2
),试求|
n
+
p
|的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2010•青岛一模)已知向量
m
=(
3
sin2x+t,cosx)
n
=(1,2cosx)
,设函数f(x)=
m
n

(Ⅰ)若cos(2x-
π
3
)=
1
2
,且
m
n
,求实数t的值;
(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若f(A)=3,b=1,且△ABC的面积为
3
2
,实数t=1,求边长a的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•上海二模)已知向量
m
=(sin(2x+
π
6
),sinx)
n
=(1,sinx),f(x)=
m
n

(1)求函数y=f(x)的最小正周期及单调递减区间;
(2)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若f(
B
2
)=
2
+1
2
,b=
5
,c=
3
,求a的值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

已知向量m=(2x-2,2-
3
y),n=(
3
y+2,x+1)
,且mn,
OM
=(x,y)
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(2)是否存在过点F(1,0)的直线l与曲线C相 交于A、B两点,并且曲线C存在点P,使四边形OAPB为平行四边形?若存在,求出平行四边形OAPB的面积;若不存在,说明理由.

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