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21
解析几何
★★★★★
我们把由半椭圆
x
2
a
2
+
y
2
b
2
=
1
\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1
a
2
x
2
+
b
2
y
2
=
1
(
x
⩾
0
x \geqslant 0
x
⩾
0
)与半椭圆
y
2
b
2
+
x
2
c
2
=
1
\frac{y^2}{b^2} + \frac{x^2}{c^2} = 1
b
2
y
2
+
c
2
x
2
=
1
(
x
⩽
0
x \leqslant 0
x
⩽
0
)合成的曲线称作“果圆”,其中
a
2
=
b
2
+
c
2
a^2 = b^2 + c^2
a
2
=
b
2
+
c
2
,
a
>
0
a > 0
a
>
0
,
b
>
c
>
0
b > c > 0
b
>
c
>
0
. 如图,设点
F
0
F_0
F
0
,
F
1
F_1
F
1
,
F
2
F_2
F
2
是相应椭圆的焦点,
A
1
A_1
A
1
,
A
2
A_2
A
2
和
B
1
B_1
B
1
,
B
2
B_2
B
2
分别是“果圆”与
x
x
x
,
y
y
y
轴的交点,
M
M
M
是线段
A
1
A
2
A_1A_2
A
1
A
2
的中点.
(1) 若
△
F
0
F
1
F
2
\triangle F_0F_1F_2
△
F
0
F
1
F
2
是边长为
1
1
1
的等边三角形,求该“果圆”的方程; (2) 设
P
P
P
是“果圆”的半椭圆
y
2
b
2
+
x
2
c
2
=
1
\frac{y^2}{b^2} + \frac{x^2}{c^2} = 1
b
2
y
2
+
c
2
x
2
=
1
(
x
⩽
0
x \leqslant 0
x
⩽
0
)上任意一点. 求证:当
∣
P
M
∣
|PM|
∣
P
M
∣
取得最小值时,
P
P
P
在点
B
1
B_1
B
1
,
B
2
B_2
B
2
或
A
1
A_1
A
1
处; (3) 若
P
P
P
是“果圆”上任意一点,求
∣
P
M
∣
|PM|
∣
P
M
∣
取得最小值时点
P
P
P
的横坐标.
2007 · 上海 · 文 · 第 21 题 · 解答题
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