题目内容
已知直角坐标平面内点A(x,y)到点F1(-1,0)与点F2(1,0)的距离之和为4.
(1)试求点A的轨迹M的方程;
(2)若斜率为
的直线l与轨迹M交于C、D两点,点P(1,
)为轨迹M上一点,记直线PC的斜率为k1,直线PD的斜率为k2,试问:k1+k2是否为定值?请证明你的结论.
(1)试求点A的轨迹M的方程;
(2)若斜率为
1 |
2 |
3 |
2 |
(1)由题知|AF1|+|AF2|=4,|F1F2|=2,则|AF1|+|AF2|>|F1F2|
由椭圆的定义知点A轨迹M是椭圆,其中a=2,c=1.
因为b2=a2-c2=3,
所以,轨迹M的方程为
+
=1;
(2)设直线l的方程为:y=
x+b,C(x1,y1),D(x2,y2)
联立直线l'的方程与椭圆方程,消去y可得:3x2+4(
x+b)2=12,
化简得:x2+bx+b2-3=0
当△>0时,即,b2-4(b2-3)>0,也即|b|<2时,直线l'与椭圆有两交点,
由韦达定理得:
,
所以,k1=
=
,k2=
=
则k1+k2=
+
=
=
=0,
所以,k1+k2为定值.
由椭圆的定义知点A轨迹M是椭圆,其中a=2,c=1.
因为b2=a2-c2=3,
所以,轨迹M的方程为
x2 |
4 |
y2 |
3 |
(2)设直线l的方程为:y=
1 |
2 |
联立直线l'的方程与椭圆方程,消去y可得:3x2+4(
1 |
2 |
化简得:x2+bx+b2-3=0
当△>0时,即,b2-4(b2-3)>0,也即|b|<2时,直线l'与椭圆有两交点,
由韦达定理得:
|
所以,k1=
y1-
| ||
x1-1 |
| ||||
x1-1 |
y2-
| ||
x2-1 |
| ||||
x2-1 |
则k1+k2=
| ||||
x1-1 |
| ||||
x2-1 |
x1•x2+(b-2)(x1+x2)+3-2b |
(x1-1)(x2-1) |
b2-3+(b-2)(-b)+3-2b |
(x1-1)(x2-1) |
所以,k1+k2为定值.
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