已知半橢圓與半橢圓組成的曲線稱為“果圓”,其中。如圖,設點,,是相應橢圓的焦點,,,是“果圓” 與,軸的交點,

(1)若三角形是邊長為1的等邊三角形,求“果圓”的方程;

(2)若,求的取值范圍;

(3)一條直線與果圓交于兩點,兩點的連線段稱為果圓的弦。是否存在實數(shù),使得斜率為的直線交果圓于兩點,得到的弦的中點的軌跡方程落在某個橢圓上?若存在,求出所有的值;若不存在,說明理由。

 

【答案】

(1)“果圓”方程為, 

(2)

(3)在直線右側,以為斜率的平行弦的中點軌跡在直線上,

即不在某一橢圓上.

    當時,可類似討論得到平行弦中點軌跡不都在某一橢圓上.

【解析】(1) ,

,

    于是,所求“果圓”方程為               

    , 

(2)由題意,得  ,即

         ,,得.  

     又.  .               

    (3)設“果圓”的方程為,

    記平行弦的斜率為

時,直線與半橢圓的交點是

,與半橢圓的交點是

 的中點滿足  得

     , 

    綜上所述,當時,“果圓”平行弦的中點軌跡總是落在某個橢圓上. 

    當時,以為斜率過的直線與半橢圓的交點是.  

由此,在直線右側,以為斜率的平行弦的中點軌跡在直線上,

即不在某一橢圓上.

    當時,可類似討論得到平行弦中點軌跡不都在某一橢圓上.

 

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