问题 解答题
已知点P是⊙O:x2+y2=9上的任意一点,过P作PD垂直x轴于D,动点Q满足
DQ
=
2
3
DP

(1)求动点Q的轨迹方程;
(2)已知点E(1,1),在动点Q的轨迹上是否存在两个不重合的两点M、N,使
OE
=
1
2
(
OM
+
ON
)
(O是坐标原点),若存在,求出直线MN的方程,若不存在,请说明理由.
答案

(1)设P(x0,y0),Q(x,y),依题意,则点D的坐标为D(x0,0)(1分)

DQ
=(x-x0,y),
DP
=(0,y0)(2分)

DQ
=
2
3
DP
x-x0=0
y=
2
3
y0
x0=x
y0=
3
2
y
(4分)

∵P在⊙O上,故x02+y02=9∴

x2
9
+
y2
4
=1(5分)

∴点Q的轨迹方程为

x2
9
+
y2
4
=1(6分)

(2)假设椭圆

x2
9
+
y2
4
=1上存在两个不重合的两点M(x1,y1),N(x2,y2)满足
OE
=
1
2
(
OM
+
ON
)
,则E(1,1)是线段MN的中点,且有
x1+x2
2
=1
y1+y2
2
=1
x1+x2=2
y1+y2=2

又M(x1,y1),N(x2,y2)在椭圆

x2
9
+
y2
4
=1上

x12
9
+
y12
4
=1
x22
9
+
y22
4
=1

两式相减,得

(x1-x2)(x1+x2)
9
+
(y1-y2)(y1+y2)
4
=0(12分)

kMN=

y1-y2
x1-x2
=-
4
9
∴直线MN的方程为4x+9y-13=0

将直线MN的方程代入椭圆方程检验得:52x2-104x-155=0则△>0有实根

∴椭圆上存在点M、N满足

OE
=
1
2
(
OM
+
ON
),此时直线MN的方程为4x+9y-13=0(14分)

单项选择题
单项选择题