已知向量
(1)求点 M 的轨迹 C 的方程; (2)是否存在直线 l 过 D(0,2)与轨迹 C 交于 P、Q 两点,且以 PQ 为直径的圆过原点,若存在,求出直线 l 的方程;若不存在,说明理由. |
(1)设 B(-2
,0)…(1分)2
则|
+OM
|+|OA
-OM
|=|OA
+OM
|+|OB
-OM
|=|OA
|+|MB
|=6MA
∴M 的轨迹为以 A、B 为焦点,长轴长为 6 的椭圆
由c=2
,2a=6⇒a=3⇒b=1 …(5分)2
∴M 的轨迹 C的方程为
+y2=1 …(6分)x2 9
(2)设直线 l 的方程为 y=kx+2(k≠0且k存在),…(7分)
由
得x2+9 (kx+2)2=9,y=kx+2
+y2=1x2 9
即 (1+9k2) x2+36kx+27=0 …(8分)
∴△=(36k)2-4×27 (1+9k2)>0
即 9k2-3>0,∴k<-
或k>3 3
(*)…(9分)3 3
设P(x1,y1),Q(x2,y2)
∴x1+x2=-
,x1x2=36k 1+9k2
…(10分)27 1+9k2
∵以 PQ 为直径的圆过原点,
∴x1x2+y1y2=0,即x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=0
∴(1+k2) x1 x2+2k (x1+x2)+4=0
即
-27(1+k2) 1+9k2
+4=072k2 1+9k2
解得k=±
满足 (*)31 3
∴满足条件的直线 l 存在,
且直线 l 的方程为:
x-3y+6=0或 31
x+3y-6=0 …(12分)31