解答题已知点A(-2,0),B(2,0),动点P满足:∠APB=2θ,且|PA||PB|sin2θ=2.
(1)求动点P的轨迹Q的方程;
(2)过点B的直线l与轨迹Q交于两点M,N.试问在x轴上是否存在定点C,使得为常数.若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.
网友回答
解:(1)△APB中,由余弦定理得:AB|2=|PA|2+|PB|2-2|PA|?|PB|?cos2θ=
|PA|2+|PB|2-2|PA|?|PB|?(1-2sin2θ)=|PA|2+|PB|2-2|PA|?|PB|+4|PA|?|PB|sin2θ?
=(|PA|-|PB|)2+8=16,∴||PA|-|PB||=2,故点P的轨迹是以A、B为焦点的双曲线,
且 c=2,a=,∴b=,故双曲线方程为? x2-y2=2.
(2)假设存在定点C(m,0),使得为常数,当直线l斜率存在时,设直线l的方程为 y=k(x-2),
代入双曲线方程得 (1-k2) x2+4k2x-(4k2+2)=0,由题意知 ?k≠±1.
∴x1+x2=,x1?x2=.
∵=(x1-m)(x2-m)+k2(x1-2?)(x2-2)
=(1+k2)x1?x2-(2k2+m)(x1+x2)+4k2+m2=?为常数,与k无关,
∴m=1,此时,=-1.
当当直线l斜率不存在时,M(2,2),N (2,-2),=-1.
综上,存在定点C(1,0),使得为常数.解析分析:(1)△APB中,由余弦定理和已知条件得||PA|-|PB||=2,再利用双曲线的定义知点P的轨迹是以A、B为焦点的双曲线,求出 a和 b 的值,即得双曲线方程.(2)假设存在定点C(m,0),用点斜式设出直线l的方程代入双曲线方程,利用根与系数的关系以及为常数,求得 m 值.点评:本题考查余弦定理、双曲线的定义,一元二次方程根与系数的关系,向量坐标形式的运算,求定点C 的横坐标m值是解题的难点和关键.