题目内容

在平面直角坐标系xoy中,如图,已知椭圆
x2
9
+
y2
5
=1
的左、右顶点为A、B,右焦点为F,设过点T(t,m)的直线TA、TB与此椭圆分别交于点M(x1,y1)、N(x2,y2),其中m>0,y1>0,y2<0
(1)设动点P满足(
PF
+
PB
)(
PF
-
PB
)=13
,求点P的轨迹方程;
(2)设x1=2,x2=
1
3
,求点T的坐标;
(3)若点T在点P的轨迹上运动,问直线MN是否经过x轴上的一定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由.
(1)由椭圆
x2
9
+
y2
5
=1
可得:a2=9,b2=5,c=
9-5
=2.
∴F(2,0),B(3,0).
设P(x,y),则
PF
=(2-x,-y),
PB
=(3-x,-y).
∵满足(
PF
+
PB
)•(
PF
-
PB
)=13

∴(5-2x,-2y)•(-1,0)=13,
∴2x-5=13,
化简得x=9,
故P的轨迹方程为x=9
(2)由x1=2,
x21
9
+
y21
5
=1
及y1>0得y1=
5
3
,则点M(2,
5
3
)

从而直线AM的方程为y=
1
3
x+1

同理可以求得直线BN的方程为y=
5
6
x-
5
2

联立两方程可解得x=7,y=
10
3

∴点T的坐标为(7,
10
3
)

(3)假设直线MN过定点,由T在点P的轨迹上,T(9,m)
直线AT的方程为y=
m
12
(x+3)
,直线BT的方程为y=
m
6
(x-3)

点M(x1,y1)满足
y1=
m
12
(x1+3)
x21
9
+
y21
5
=1
(x1-3)(x1+3)
9
=-
m2
122
(x1+3)2
5

又x1≠3,解得x1=
240-3m2
80+m2
,从而得y1=
40m
80+m2

同理:x2=
3m2-60
m2+20
,y2=
-20m
m2+20

∴直线MN的方程:y+
20m
m2+20
=
10m
40-m2
(x-
3m2-60
m2+20
)
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