天府名校·四七九 模拟精编 2023届全国高考全真模拟卷(十四)文理 数学

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天府名校·四七九 模拟精编 2023届全国高考全真模拟卷(十四)文理 数学试卷答案

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5．已知椭圆C：$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1（a＞b＞D）的离心率为$\frac{\sqrt{3}}{3}$，过右焦点F的直线l与C相交于A、B两点，当l的斜率为1时，坐标原点O到l的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$．
（1）求a、b的值；
（2）C上是否存在点P，使得当l绕P转到某一位置时，有$\overrightarrow{OP}$=$\overrightarrow{OA}$+$\overrightarrow{OB}$成立？若存在，求出所有的P的坐标与l的方程；若不存在，说明理由．

分析（1）利用动点M满足$k+{（\overrightarrow{OM}）^2}=1+K{（\overrightarrow{OM}•\overrightarrow{ON}）^2}$，建立方程，对k讨论，即可得出结论；
（2）利用（1）的结论，结合离心率e满足$\frac{{\sqrt{3}}}{3}≤e≤\frac{{\sqrt{2}}}{2}$，求实数k的取值范围．

解答解：（1）设M（x，y），则k+x²+y²=1+kx²，
∴（1-k）x²+y²=1-k，
k=1，则y=0，表示x轴；
k=0，则x²+y²=1，表示以原点为圆心，1为半径的圆；
k＜0，则表示焦点在y轴上的椭圆；
0＜k＜1，则焦点在x轴上的椭圆；
k＞1，则表示焦点在x轴上的双曲线；
（2）k＜0，则表示焦点在y轴上的椭圆，离心率e=$\sqrt{\frac{-k}{1-k}}$，∴$\frac{\sqrt{3}}{3}≤\sqrt{\frac{-k}{1-k}}≤\frac{\sqrt{2}}{2}$，∴-1≤k≤-$\frac{1}{2}$；
0＜k＜1，则焦点在x轴上的椭圆，离心率e=$\sqrt{k}$，∵e满足$\frac{{\sqrt{3}}}{3}≤e≤\frac{{\sqrt{2}}}{2}$，∴$\frac{1}{3}$≤k≤$\frac{1}{2}$．
∴实数k的取值范围是-1≤k≤-$\frac{1}{2}$或$\frac{1}{3}$≤k≤$\frac{1}{2}$．

点评本题考查轨迹方程，考查分类讨论的数学思想，考查学生的计算能力，属于中档题．

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