解答题在△ABC中,A、B为定点,C为动点,记∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,已知c=2,且存在常数λ
(λ>0),使得.
(1)求动点C的轨迹,并求其标准方程;
(2)设点O为坐标原点,过点B作直线l与(1)中的曲线交于M,N两点,若OM⊥ON,试确定λ的范围.
网友回答
解:(1)在△PAB中,由余弦定理,有22=a2+b2-2abcosC,,
所以,点P的轨迹C是以A,B为焦点,长轴长的椭圆.(除去长轴上的顶点)
如图,以A、B所在的直线为x轴,以A、B的中点为坐标原点建立直角坐标系.
则,A(-1,0)和B(1,0).
椭圆C的标准方程为:(y≠0).
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
①当MN垂直于x轴时,MN的方程为x=1,由题意,有M(1,1),N(1,-1)在椭圆上.
即,由λ>0,得.
②当MN不垂直于x轴时,设MN的方程为y=k(x-1).
由得:[λ+(1+λ)k2]x2-2(1+λ)k2x+(1+λ)(k2-λ)=0,
由题意知:λ+(1+λ)k2>0,
所以,.
于是:.
因为OM⊥ON,所以,
所以,
所以,,
由λ>0得1+λ-λ2>0,解得.
综合①②得:.解析分析:(1)在△PAB中,由余弦定理,有22=a2+b2-2abcosC,,故点P的轨迹C是以A,B为焦点,长轴长的椭圆,由此能求出椭圆C的方程.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),当MN垂直于x轴时,MN的方程为x=1,由题意,,由λ>0,得.当MN不垂直于x轴时,设MN的方程为y=k(x-1).由得:[λ+(1+λ)k2]x2-2(1+λ)k2x+(1+λ)(k2-λ)=0,由题意知:λ+(1+λ)k2>0,再由韦达定理能导出.由此可知.点评:本题考动点C的轨迹方程和确定λ的范围.解题时要认真审题,仔细解答,注意韦达定理和椭圆性质的应用.