题目内容

以原点为圆心的两个同心圆的方程分别为x2+y2=4和x2+y2=1,过原点O的射线交大圆于点P,交小圆于点Q,作PM⊥x轴于M,若
PN
PM
QN
PM
=0.
(1)求点N的轨迹方程;
(2)过点A(-3,0)的直线l与(1)中的点N的轨迹交于E,F两点,设B(1,0),求
BE
BF
的取值范围.
考点:轨迹方程,平面向量数量积的运算
专题:计算题,平面向量及应用,直线与圆,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)设P(2cosa,2sina),Q(cosa,sina);则由题意可得N(2cosa,sina),从而求点N的轨迹方程;
(2)联立方程
x2
4
+y2=1
y=k(x+3)
,从而可得(4k2+1)x2+24k2x+36k2-4=0,由△>0解得k2
1
5
;再利用韦达定理可得x1+x2=
24k2
4k2+1
,x1x2=
36k2-1
4k2+1
;从而化简
BE
BF
=x1x2-(x1+x2)+y1y2即可得到取值范围.
解答: 解:(1)设P(2cosa,2sina),Q(cosa,sina);
PN
PM
知N在PM上,由
QN
PM
=0知QN⊥PM;
∴N(2cosa,sina),
故点N的轨迹方程为
x2
4
+y2=1;
(2)由题意可知,斜率显然存在,
联立方程
x2
4
+y2=1
y=k(x+3)

即(4k2+1)x2+24k2x+36k2-4=0,
由△>0解得,k2
1
5

x1+x2=
24k2
4k2+1
,x1x2=
36k2-1
4k2+1

BE
BF
=x1x2-(x1+x2)+y1y2
=x1x2-(x1+x2)+k2[x1x2+3(x1+x2)+9]
=
4(k2+1)(9k2-1)+(3k2-1)(-24k2)
4k2+1
+9k2+1
=
69
4
(1-
27
92(k2+
1
4
)
),
∵0≤k2
1
5

BE
BF
∈[-3,6).
点评:本题考查了直线与圆,与椭圆的位置关系的应用,同时考查了平面向量的应用及志韦达定理等,属于中档题.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网