问题 解答题
定长等于2
6
的线段AB的两个端点分别在直线y=
6
2
x
y=-
6
2
x
上滑动,线段AB中点M的轨迹为C;
(Ⅰ)求轨迹C的方程;
(Ⅱ)设过点(0,1)的直线l与轨迹C交于P,Q两点,问:在y轴上是否存在定点T,使得不论l如何转动,
TP
TQ
为定值.
答案

(Ⅰ)设M(x,y),A(x1

6
2
x1),B(x2,-
6
2
x2),

则x1+x2=2x,x1-x2=

4y
6
,代入|AB|=
(x1-x2)2+
6
4
(x1+x2)2
=2
6

得轨迹C的方程为

16y2
6
+6x2=24,即
y2
9
+
x2
4
=1

(Ⅱ)(1)若l不与y轴重合,设直线l方程为y=kx+1,代入椭圆C的方程得(4k2+9)x2+8kx-32=0,

设P(x3,kx3+1),Q(x4,kx4+1),

x3+x4=-

8k
4k2+9
x3x4=-
32
4k2+9

设点T(0,t),则

TP
TQ
=x3•x4+(kx3+1-t)•(kx4+1-t)

=(1+k2)x3x4+k(1-t)(x3+x4)+(1-t)2

=

-32(1+k2)-8k2(1-t)+(1-t)2(4k2+9)
4k2+9

=

[-40+8t+4(1-t)2]k2+[-32+9(1-t)2]
4k2+9

使

TP
TQ
为定值,则 
-32+9(1-t)2
-40+8t+4(1-t)2
=
9
4

解得t=

29
9
,即对于点T(0,
29
9
)
总有
TP
TQ
=
16×7
9×9

(2)当l与y轴重合时,P(0,3),Q(0,-3),对于点T(0,

29
9
)也有
TP
TQ
=
16×7
9×9

故在y轴上存在定点T(0,

29
9
)使得
TP
TQ
为定值.

选择题
单项选择题