问题 解答题
在平面直角坐标系xOy中,点F与点E(-
2
,0)关于原点O对称,M是动点,且直线EM与FM的斜率之积等于-
1
2
.设点M的轨迹为曲线C,经过点(0,
2
)
且斜率为k的直线l与曲线C有两个不同的交点P和Q.
(Ⅰ)求曲线C的轨迹方程;
(Ⅱ)求k的取值范围;
(Ⅲ)设A(
2
,0)
,曲线C与y轴正半轴的交点为B,是否存在常数k,使得向量
OP
+
OQ
AB
共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.
答案

(Ⅰ)设点M(x,y),由题意得点F(

2
,0),
y-0
x+
2
y-0
x-
2
= -1
,化简可得 x2+y2=2,

故曲线C的方程为  x2+y2=2,表示以原点为圆心,以

2
为半径的圆.

(Ⅱ)∵点(0,

2
)是圆和y轴的交点,经过点(0,
2
)
且斜率为k的直线l与曲线C有两个不同的交点P和Q,

∴线l与曲线C不能相切,∴k≠0.

(Ⅲ) 把直线l的方程 y-

2
=k(x-0)代入曲线C的方程 x2+y2=2 得,(1+k2)x2+2
2
kx=0.

设P(x1,y1 ),Q(x2,y2),则  x1+x2=-

2
2
k
1 +k2
,x1•x2=0.

OP
+
OQ
=(x1+x2,kx1+
2
+kx2+
2
 )=(-
2
2
k
1 +k2
-
2
2
k2
1 +k2
+2
2
 ).

由B(0,

2
),A(
2
,0)
,∴
AB
=(-
2
2
 ).∵向量
OP
+
OQ
AB
共线,

-

2
2
k
1 +k2
2
-(-
2
)(-
2
2
k2
1 +k2
+2
2
 )=0,
4-4k
1+k2
=0,∴k=1.

即存在常数 k=1 满足题中的条件.

单项选择题
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