题目内容

【题目】已知△ABC,|AB|=8,AC与BC边所在直线的斜率之积为定值m,
(1)求动点C的轨迹方程;
(2)当m=1时,过点E(0,1)的直线l与曲线C相交于P、Q两点,求P、Q两点的中点M的轨迹方程.

【答案】
(1)解:以AB边所在直线为x轴,以AB边的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系

则A(﹣4,0),B(4,0)

设点C的坐标为(x,y),则

即mx2﹣y2=16m

当m=0时,动点C的轨迹方程为y=0(x≠±4),

表示x轴所在直线去掉A、B两点剩下的部分

当m>0时,动点C的轨迹方程为

表示焦点在x轴上的双曲线去掉A、B两点剩下的部

当﹣1<m<0时,动点C的轨迹方程为

表示焦点在x轴上的椭圆去掉A、B两点剩下的部分

当m<﹣1时,动点C的轨迹方程为

表示焦点在y轴上的椭圆去掉A、B两点剩下的部分

当m=﹣1时,动点C的轨迹方程为 x2+y2=16(x≠±4)

表示以AB为直径的圆去掉A、B两点剩下的部分


(2)解:当m=1时,动点C的轨迹方程为

当直线l的斜率不存在时,显然不可能与 有交点,舍去;

当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx+1,设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x0,y0

联立方程组

消去y得:(1﹣k2)x2﹣2kx﹣17=0

由题意得:x1、x2是此方程的解

所以

所以 ,所以得 又直线l与动点C的轨迹方程有两个不同的焦点,

且k2≠1,∴ 或y0<﹣16

所以P、Q两点的中点M的轨迹方程为


【解析】(1)以AB边所在直线为x轴,以AB边的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,利用AC与BC边所在直线的斜率之积为定值m,建立方程,即可求动点C的轨迹方程;(2)分类讨论,联立方程组,即可求P、Q两点的中点M的轨迹方程.

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