题目内容

已知O为坐标原点,
OA
=(-4,0),
AB
=(8,0)
,动点P满足|
PA
|+|
PB
|=10

(1)求动点P的轨迹方程;
(2)求
PA
PB
的最小值;
(3)若Q(1,0),试问动点P的轨迹上是否存在M、N两点,满足
NQ
=
4
3
QM
?若存在求出M、N的坐标,若不存在说明理由.
分析:(1)由椭圆定义可知,动点P的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,且长轴长2a=10,根据椭圆的标准方程即可求出.
(2)点P与A,B显然构成焦点三角形,利用焦点三角形中三边关系,以及余弦定理,均值不等式,很容易求出
PA
PB
范围,进而求出最小值.
(3)先假设存在M、N两点,满足
NQ
=
4
3
QM
,再将过(1,0)的直线与椭圆联立,利用韦达定理找到关于m的方程,即可求解
解答:解(1)∵
OA
=(-4,0),
AB
=(8,0)

∴A(-4,0),B(4,0).
又∵动点P满足|
PA
|+|
PB
|=10

∴动点P的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,且长轴长2a=10∴a=5,b=3.
椭圆方程为
x2
25
+
y2
9
=1

(2)
PA
PB
=|
PA
||
PB
|
cos∠APB=|
PA
||
PB
|
|
PA
|
2
+|
PB
|
2
-4c2
2|
PA
||
PB
|
=2a2-2b2-|
PA
||
PB
|
=18-|
PA
||
PB
|
≥18-
 (|
PA
|+|
PB
|)
2
4
=-7,∴
PA
PB
的最小值为-7
(3)假设存在M、N两点,满足
NQ
=
4
3
QM
,则M,Q,N共线,
设M(x1,y1),N(x2,y2),由
NQ
=
4
3
QM
,可得
1-x2=
4
3
x1-1
-y2=
4
3
y1
,∴y2=-
4
3
y1
.①
设方程为x=my+1,代入椭圆方程,化简得,(9m2+25)y2+18my-216=0,
y1+y2=-
18m
9m2+25
,y1y2=-
216
9m2+25
,把①代入,得y1=
54m
9m2+25
,y12=
162
9m2+25

∴m=
5
3
或-
5
3
点评:此题综合考查了椭圆的定义、焦点三角形的应用,重点考查了直线与椭圆的关系,解题时要耐心细致,重点掌握.
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