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【题目】我们把由半椭圆与半椭圆合成的曲线称作“果圆”,其中。如图1,点是相应椭圆的焦点,分别是“果圆”与轴的交点,且是边长为2的等边三角形。

(1)求“果圆”的方程。

(2)连接“果圆”上任意两点的线段称为“果圆”的弦,试研究:是否存在实数,使斜率为的“果圆”平行弦的中点轨迹总是落在某个椭圆上?若存在,求出所有可能的值;若不存在,说明理由。

【答案】(1);(2)见解析

【解析】

(1)因为

所以

于是,所求“果圆”方程为

(2)记平行弦的斜率为.

时,直线与半椭圆的交点是,与半椭圆的交点是.

所以,的中点满足.

所以当时,“果圆”平行弦的中点轨迹总是落在某个椭圆上.

时,以为斜率过的直线与半椭圆的交点是所以线段中点的坐标为.

由此,在直线右侧,以为斜率的平行弦的中点轨迹在直线上,即不在某一椭圆上

时,可类似讨论得到平行弦中点轨迹不都在某一椭圆上.

综上,当且仅当时,“果圆”平行弦的中点轨迹总是落在某个椭圆上.

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分数段

[50,60)

[60,70)

[70,80)

[80,90)

1:1

2:1

3:4

4:5

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参考数据:,

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10

20

40

20

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上网时间(分钟)

人数

5

25

30

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