问题 解答题
曲线C上任意一点到E(-4,0),F(4,0)的距离的和为12,C与x轴的负半轴、正半轴依次交于A、B两点,点P在C上,且位于x轴上方,
PA
PF
=0.

(1)求曲线C的方程;
(2)求点P的坐标;
(3)求曲线C的中心为圆心,AB为直径作圆O,过点P的直线l截圆O的弦MN长为3
15
,求直线l的方程.
答案

(1)设G是曲线C上任意一点,依题意,|GE|+|GF|=12.

所以曲线C是以E、F为焦点的椭圆,且椭圆的长半袖a=6,半焦距c=4,

所以短半轴b=

62-42
=
20

所以所求的椭圆方程为

x2
36
+
y2
20
=1;

(2)由已知A(-6,0),F(4,0),设点P的坐标为(x,y)

AP
=(x+6,y),
FP
=(x-4,y)

由已知得

x2
36
+
y2
20
=1
(x+6)(x-4)+y2=0.

2x2+9x-18=0,解之得x=

3
2
,或x=-6,

由于y>0,所以只能取x=

3
2
,于是y=
5
2
3

所以点P的坐标为(

3
2
5
3
2
);

(3)圆O的圆心为(0,0),半径为6,其方程为x2+y2=36,

若过P的直线l与x轴垂直,则直线l的方程为x=

3
2

这时,圆心到l的距离d=

3
2

所以AB=2

r 2-d2
=2
62-(
3
2
)
2
=2×
3
2
15

符合题意;

若过P的直线l不与x轴垂直,设其斜率为k,

则直线l的方程为y-

5
3
2
=k(x-
3
2
),

2kx-2y+5

6
-3k=0

这时,圆心到l的距离d=

|5
3
-3k|
4k2+4

所以MN2=4(r2-d2)=4[62-(

|5
3
-3k|
4k2+4
)2]=(3
15
)2

化简得,10

3
k-22=0,所以k=
11
5
3
,=
11
3
15

所以直线l的方程为11

3
x-15y+21
3
=0,

综上,所求的直线l的方程为x=

3
2
,或11
3
x-15y+12
3
=0.

单项选择题
多项选择题 案例分析题