在平面直角坐标系xOy中,F 1 (-4,0),F 2 (4,0),P是平面上一点,使三角形PF 1 F 2 的周长为1

在平面直角坐标系xOy中,F 1 (-4,0),F 2 (4,0),P是平面上一点,使三角形PF 1 F 2 的周长为18.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)在P点的轨迹上是否存在点P 1 、P 2 ,使得顺次连接点F 1 、P 1 、F 2 、P 2 所得到的四边形F 1 P 1 F 2 P 2 是矩形?若存在,请求出点P 1 、P 2 的坐标;若不存在,请简要说明理由.
clanyun 1年前 已收到1个回答 举报

ljyzealot 幼苗

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(1)依题意,|PF 1 |+|PF 2 |+|F 1 F 2 |=18,∴|F 1 F 2 |=8,
∴|PF 1 |+|PF 2 |=10,点P的轨迹是椭圆,且2a=10,2c=8,
∴a=5,c=4,b=
5 2 - 4 2 =3,椭圆的方程为
x 2
25 +
y 2
9 =1 ,
∵PF 1 F 2 是三角形,点P不在直线F 1 F 2 上(即不在x轴上),
∴点P的轨迹方程为
x 2
25 +
y 2
9 =1 (y≠0).
(2)根据椭圆的对称性,F 1 P 1 F 2 P 2 是矩形当且仅当直线P 1 P 2 经过原点O,且∠F 1 P 1 F 2 是直角,此时 |O P 1 |=
1
2 | F 1 F 2 |=4 (或 k P 1 F 1 • k P 1 F 2 =-1 ),
设P 1 (x,y),则


x 2
25 +
y 2
9 =1
x 2 + y 2 =16 ,解得

x 2 =
175
16
y 2 =
81
16 ,

x=±
5
7
4
y=±
9
4 ,
∴有2个这样的矩形F 1 P 1 F 2 P 2 ,对应的点P 1 、P 2 分别为 (
5
7
4 ,
9
4 ) 、 (-
5
7
4 ,-
9
4 ) 或 (-
5
7
4 ,
9
4 ) 、 (
5
7
4 ,-
9
4 ) .

1年前

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