题目内容

设复数β=x+yi(x,y∈R)与复平面上点P(x,y)对应,且复数β满足条件|β+3|+(-1)n|β-3|=3a+(-1)na(其中n∈N*.常数a∈(
3
2
,3)
),当n为奇数时,动点P(x,y)的轨迹为C1,当n为偶数时,动点P(x,y)的轨迹为C2,且两条曲线都经过点D(2,
2
),求轨迹C1与C2的方程?
分析:当n为奇数时,原等式可变形为,|β+3|-|β-3|=2a,当n为偶数时,原等式可变形为|β+3|+|β-3|=4a,代入点的坐标后联立两轨迹方程求解a的值,则答案可求.
解答:解:方法1:①当n为奇数时,|β+3|-|β-3|=2a,常数a∈ (
3
2
 , 3)

轨迹C1为双曲线,其方程为
x2
a2
-
y2
9-a2
=1

②当n为偶数时,|β+3|+|β-3|=4a,常数a∈ (
3
2
 , 3)

轨迹C2为椭圆,其方程为
x2
4a2
+
y2
4a2-9
=1

依题意得方程组
4
4a2
+
2
4a2-9
=1
4
a2
-
2
9-a2
=1
4a4-45a2+99=0
a4-15a2+36=0  
解得a2=3,
因为
3
2
<a<3
,所以a=
3

此时轨迹为C1与C2的方程分别是:
x2
3
-
y2
6
=1
x2
12
+
y2
3
=1

方法2:依题意得
|β+3|+|β-3|=4a
|β+3|-|β-3|=2a
|β+3|=3a
|β-3|=a

轨迹为C1与C2都经过点D(2,
2
)
,且点D(2,
2
)
对应的复数β=2+
2
i

代入上式得a=
3

|β+3|-|β-3|=2
3
对应的轨迹C1是双曲线,方程为
x2
3
-
y2
6
=1

|β+3|+|β-3|=4
3
对应的轨迹C2是椭圆,方程为
x2
12
+
y2
3
=1
点评:本题考查了轨迹方程,考查了分类讨论的数学思想方法,考查了方程组的解法,是中档题.
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