设 $O$ 为坐标原点,动点 $M$ 在椭圆 $C:\dfrac{x^{2}}{2}+y^{2}=1$ 上,过 $M$ 作 $x$ 轴的垂线,垂足为 $N$,点 $P$ 满足 $\overrightarrow{NP}=\sqrt 2\overrightarrow{NM}$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
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    解析几何
    >
    轨迹问题
  • 题型
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    解析几何
    >
    圆锥曲线的定点定值问题
  • 知识点
    >
    解析几何
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    >
    圆的方程
    >
    圆的参数方程
  1. 求点 $P$ 的轨迹方程;
    标注
    • 题型
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      解析几何
      >
      轨迹问题
    答案
    $x^{2}+y^{2}=2$
    解析
    设 $P(x,y)$,由 $\overrightarrow{NP}=\sqrt 2\overrightarrow{NM}$,可得 $M\left(x,\dfrac{\sqrt 2}{2}y\right)$,因为 $M$ 在椭圆 $C$ 上,所以 $P$ 的轨迹方程为 $x^{2}+y^{2}=2$.
  2. 设点 $Q$ 在直线 $x=-3$ 上,且 $\overrightarrow{OP}\cdot \overrightarrow{PQ}=1$.证明:过点 $P$ 且垂直于 $OQ$ 的直线 $l$ 过 $C$ 的左焦点 $F$.
    标注
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      解析几何
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      圆锥曲线的定点定值问题
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      解析几何
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      圆的方程
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      圆的参数方程
    答案
    解析
    设 $P(\sqrt 2\cos\theta ,\sqrt 2\sin\theta)$,$Q(-3,m)$,由 $\overrightarrow{OP}\cdot \overrightarrow{PQ}=1$ 可得\[(\sqrt 2\cos\theta,\sqrt 2\sin\theta )\cdot (-3-\sqrt 2\cos\theta,m-\sqrt 2\sin\theta)=1,\]故有\[\sqrt 2m\sin\theta-3\sqrt 2\cos\theta=3.\]左焦点 $F(-1,0)$,故只需证明 $PF\perp OQ$,即证\[(-1-\sqrt 2\cos\theta,-\sqrt 2\sin\theta)\cdot (-3,m)=0,\]也即证\[3+3\sqrt 2\cos\theta-\sqrt 2m\sin\theta=0,\]因此命题得证.故过点 $P$ 且垂直于 $OQ$ 的直线 $l$ 过 $C$ 的左焦点 $F$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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