问题
解答题
已知
①|
②
③动点P的轨迹C经过点B(0,-1). (Ⅰ)求c的值; (Ⅱ)求曲线C的方程; (Ⅲ)是否存在方向向量为a=(1,k)(k≠0)的直线l,使l与曲线C交于两个不同的点M、N,且|
|
答案
(Ⅰ):|
|=FG
=(n-c)2+n2
,2(n-
)2+c 2 c2 2
当n=
时,|c 2
|min=FG
=1,所以c=c2 2
.(3分)2
(Ⅱ)∵
=λPE
(λ≠0),∴PE⊥直线x=OF
,又|a2 c
|=PF
|c a
|(a>c>0).PE
∴点P在以F为焦点,x=
为准线的椭圆上.(5分)a2 c
设P(x,y),则有
=(x-
)2+y22
|2 a
-x|,点B(0-1)代入,解得a=a2 2
.3
∴曲线C的方程为
+y2=1 (7分)x2 3
(Ⅲ)假设存在方向向量为a0=(1,k)(k≠0)的直线l满足条件,则可设l:y=kx+m(k≠0),
与椭圆
+y2=1联立,消去y得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0.(10分)x2 3
由判别式△>0,可得m2<3k2+1.①
设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点P(x0,y0),由|BM|=|BN|,则有BP⊥MN.
由韦达定理代入kBP=-
,可得到m=1 k
②1+3k2 2
联立①②,可得到 k2-1<0,(12分)
∵k≠0,∴-1<k<0或0<k1.
即存在k∈(-1,0)∪(0,1),使l与曲线C交于两个不同的点M、N,且|
|=|BM
|.(14分)zBN