题目内容
已知平面上的动点P(x,y)及两定点A(-2,0),B(2,0),直线PA,PB的斜率分别是k1,k2,且k1•k2=-
.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)已知直线l:y=kx+m与曲线C交于M,N两点,且直线BM、BN的斜率都存在,并满足kBM•kBN=-
,求证:直线l过原点.
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(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)已知直线l:y=kx+m与曲线C交于M,N两点,且直线BM、BN的斜率都存在,并满足kBM•kBN=-
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分析:(1)根据直线PA,PB的斜率分别是k1,k2,且k1•k2=-
,建立方程,化简即可得到动点P的轨迹C的方程;
(2)直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理及kBM•kBN=-
,求出m的值,即可得到结论.
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(2)直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理及kBM•kBN=-
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解答:(1)解:由题意得
•
=-
(x≠±2),即x2+4y2-4=0.
所以点P的轨迹C的方程为
+y2=1(x≠±2).
(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),
联立方程
,得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.
所以x1+x2=
,x1x2=
.
所以y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=
.
又kBM•kBN=-
,即
•
=-
,
即x1x2-2(x1+x2)+4+4y1y2=0.
代入并整理得m(m+2k)=0,即m=0或m=-2k,
当m=0时,直线l恒过原点;
当m=-2k时,直线l恒过点(2,0),但不符合题意.
所以直线l恒过原点.
y |
x+2 |
y |
x-2 |
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所以点P的轨迹C的方程为
x2 |
4 |
(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),
联立方程
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所以x1+x2=
-8km |
4k2+1 |
4m2-4 |
4k2+1 |
所以y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=
m2-4k2 |
4k2+1 |
又kBM•kBN=-
1 |
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y1 |
x1-2 |
y2 |
x2-2 |
1 |
4 |
即x1x2-2(x1+x2)+4+4y1y2=0.
代入并整理得m(m+2k)=0,即m=0或m=-2k,
当m=0时,直线l恒过原点;
当m=-2k时,直线l恒过点(2,0),但不符合题意.
所以直线l恒过原点.
点评:本题考查轨迹方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,正确运用韦达定理是关键.
练习册系列答案
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A、抛物线 | B、射线 | C、抛物线或射线 | D、椭圆 |