问题 解答题
已知:三定点A(-
2
3
,0),B(
2
3
,0),C(-
1
3
,0)
,动圆M线AB相切于N,且|AN|-|BN|=
2
3
,现分别过点A、B作动圆M的切线,两切线交于点P.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)直线3x-3my-2截动点P的轨迹所得弦长为2,求m的值;
(3)是否存在常数λ,使得∠PBC=λ∠PCB,若存在,求λ的值,若不存在,并请说明理由.
答案

(1)由平几知识得:|PA|-|PB|=|AN|-|BN|=

2
3
>|AB|=
4
3

∴动点P的轨迹是A、B为焦点的双曲线(部分)

设它的方程为

x2
a2
-
y2
b2
=1(x>a),则
2a=
2
3
2c=
4
3
c2=a2+b2

解得:

a2=
1
9
b2=
1
3
,故所求的方程为
x2
1
9
-
y2
1
3
=1(x>
1
3
)

(2)设直线3x-3my-2=0与动点P的轨迹相交于是Q1(x1,y1),Q2(x2,y2),

∵直线3x-3my-2=0恒过双曲线的焦点B

∴由双曲线定义知|Q1Q2|=e(x1+x2-

1
3
)=2(x1+x2-
1
3
)=2

∴x1+x2=

4
3

若m=0,则x1=x2=

2
3
,此时x1+x2=
4
3
,即|Q1Q2|=2合题意若m≠0,由
3x-3my-2=0
9x2-3y2=1
,消去y得:9x2-3(
2
3m
-
1
m
x)2
=1,

化简得:(27m2-9)x2+12x-3m2-4=0,x1+x2=

12
9-27m2
=
4
3

解得m=0与m≠0矛盾.

∴m=0

(3)当x=

2
3
时,|BP|=1,|BC|=1,此时∠PCB=45°,∠PBC=90°

猜想λ=2

当x≠

2
3
时,设P(x,y)则{y^2}=-3(
1
9
-x2)
,且tan∠PCB=
y
x+
1
3

∴tan2∠PCB=

2•(
y
x+
1
3
)
1-
y2
(x+
1
3
)
2
=
2y(x+
1
3
)
(x+
1
3
)
2
-y2
=
2y(x+
1
3
)
(x+
1
3
)
2
+3(
1
9
-x2)
=
2y
4
3
-2x
=
y
2
3
-x

而tan∠PBC=-tan∠PBx=

y
x-
2
3
=
y
2
3
-x

∴tan2∠PCB=tan∠PBC

又∵0<∠PBC<π,0<2<PBC<π

∴2∠PCB=∠PBC即存在λ=2,使得:∠PBC=λ∠PCB

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