问题 解答题
设x,y∈R,
i
j
、为直角坐标系内x、y轴正方向上的单位向量,若
a
=x
i
+(y+2)
j
b
=x
i
+(y-2)
j
a
2+
b
2=16.
(1)求点M(x,y )的轨迹C的方程;
(2)过定点(0,3)作直线l与曲线C交于A、B两点,设
OP
=
OA
+
OB
,是否存在直线l使四边形OAPB为正方形?若存在,求出l的方程,若不存在说明理由.
答案

(1)∵

a
=x
i
+(y+2)
j
b
=x
i
+(y-2)
j
a
2+
b
2=16,
i
j
为直角坐标系内x、y轴正方向上的单位向量,

∴x2+(y+2)2+x2+(y-2)2=16

∴点M(x,y )的轨迹C的方程是x2+y2=4;

(2)假设存在直线l,设方程为y=kx+3,代入x2+y2=4可得(1+k2)x2+6kx+5=0

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-

6k
1+k2
,x1•x2=
5
1+k2

由题意,

OA
OB
,则x1•x2+y1•y2=0

∴x1•x2+k2x1•x2+3k(x1+x2)+9=0

5
1+k2
+k2
5
1+k2
+3k•(-
6k
1+k2
)+9=0

∴k=±

14
2

∴存在l且l的方程为y=±

14
2
x+3.

单项选择题 B型题
单项选择题