解答题已知定点A(-2,0),B(2,0),及定点F(1,0),定直线l:x=4,不在x轴上的动点M到定点F的距离是它到定直线l的距离的倍,设点M的轨迹为E,点C是轨迹E上的任一点,直线AC与BC分别交直线l与点P,Q.
(1)求点M的轨迹E的方程;
(2)试判断以线段PQ为直径的圆是否经过定点F,并说明理由.
网友回答
解:(1)由椭圆的第二定义可知:
点M的轨迹E是以定点F(1,0)为焦点,离心率e=,直线l:x=4为准线的椭圆(除去与x轴相交的两点).
∴c=1,,∴a=2,b2=22-12=3,
∴点M的轨迹为椭圆E,其方程为(除去(±2,0)).
(2)以线段PQ为直径的圆经过定点F.下面给出证明:
如图所示:设C(x0,y0),(x0≠±2),则直线AC的方程为:,
令x=4,则yP=,∴,∴=;
直线BC的方程为:,令x=4,则yQ=,∴,∴kQF==.
∴kPF?kQF==,
∵点C(x0,y0)在椭圆上,∴,∴=-1,
∴kPF?kQF=-1.
因此以线段PQ为直径的圆经过定点F.解析分析:(1)由椭圆的第二定义即可知道点M的轨迹E为椭圆;(2)设出椭圆上的点C的坐标,进而写出直线AC、BC的方程,分别求出点P、Q的坐标,只要判断kPF?kQF=-1是否成立即可.点评:熟练掌握椭圆的定义、直线垂直与斜率的关系是解题的关键.