问题
解答题
设动点M的坐标为(x,y)(x、y∈R),向量
(I)求动点M(x,y)的轨迹C的方程; (Ⅱ)过点N(0,2)作直线l与曲线C交于A、B两点,若
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答案
(I)因为|a|+|b|=8,所以
+(x+2)2+y2
=8.(x-2)2+y2
所以动点M的轨迹是到定点F1(-2,0),F2(2,0)的距离之和为8的椭圆.
则曲线C的方程是
+x2 16
=1.y2 12
(Ⅱ)因为直线l过点N(0,2),若直线l的斜率不存在,则l的方程为x=0,与椭圆的两个交点A、B为椭圆的顶点.
由
=OP
+OA
,则P与O重合,与OAPB为四边形矛盾.OB
若直线l的斜率存在,设方程为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2).
由
得(4k2+3)x2+16kx-32=0.y=kx+2
+x2 16
=1y2 12
△=256k2+128(4k2+3)>0恒成立.
由根与系数关系得:x1+x2=-
,x1x2=16k 4k2+3
.-32 4k2+3
因为
=OP
+OA
,所以四边形OAPB为平行四边形.OB
若存在直线l使四边形OAPB为矩形,则
⊥OA
,即OB
•OA
=0.OB
所以x1x2+y1y2=0.
所以(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=0.
即(1+k2)(-
)-2k•32 4k2+3
+4=0.16k 4k2+3
化简得:12k2+5=0.与斜率存在矛盾.
则不存在直线l,使得四边形OAPB为矩形.