已知椭圆C的两个焦点分别为F1和F2,且点A(-
(1)求焦点F2的轨迹C的方程; (2)若直线y=kx+b(k>0)与曲线C交于M、N两点,以MN为直径的圆经过原点,求实数b的取值范围. |
(1)|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|,
∴|AF2|-|BF2|=|BF1|-|AF1|=6-4=2,
故轨迹F为以A、B为焦点的双曲线的右支.
设其方程为:
-x2 a2
=1(a>0,b>0,x>0),y2 b2
∵2a=2,
∴a=1,b2=c2-a2=4.
故轨迹方程为x2-
=1(x>0).…(6分)y2 4
(2)由
,消去y整理,得x2-
=1(x>0)y2 4 y=kx+b
方程(4-k2)x2-2kbx-(b2+4)=0有两个正根x1,x2.
∴
,△=4k2b2+4(4-k2)( b2+4)>0 x1x2=
>0b2+4 k2-4 x1+x2=
>0-2kb k2-4
设M(x1,y1),N(x2,y2),由条件知x1x2+y1y2=0.
而y1y2=(kx1+b)(kx2+b)=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2+b2,
∴(k2+1)x1x2+kb(x1+x2)+b2=0,
即
-(k2+1)(b2+4) k2-4
+b2=0,2k2b2 k2-4
整理得3b2=4(k2+1),即b2=
(k2+1),4 3
∴b2-k2+4>0,
即
(k2+1)-k2+4>0显然成立.4 3
∴k2>4 kb<0
而k>0,∴b<0.
∴b2=
(k2+1)>4 3
(4+1)=4 3
.20 3
∴b<-
=-20 3
.2 15 3
故b的取值范围为(-∞,-
).…(13分)2 15 3