问题 解答题
已知M(2,0),N(-2,0),动点P满足|PN|-|PM|=2,点P的轨迹为W,过点M的直线与轨迹W交于A,B两点.
(Ⅰ)求轨迹W的方程;
(Ⅱ)若2
AM
=
MB
,求直线AB斜率k的值,并判断以线段AB为直径的圆与直线x=
1
2
的位置关系,并说明理由.
答案

(Ⅰ)∵|PN|-|PM|=2<|MN|=4,

∴点P的轨迹是以M,N为焦点的双曲线的右支,

a=1,c=2,b=

3

∴轨迹W的方程为x2-

y
3
2=1(x≥1).(4分)

(Ⅱ)设直线AB的方程为y=k(x-2).

y=k(x-2)
x2-
y
3
2
=1
得(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0.(5分)

设A(x1,y1).B(x2,y2),

x1+x2=

4k2
k2-3
>0,①

x1x2=

4k2+3
k2-3
>0,②

△=16k4+4(3-k2)(4k2+3)>0.③(8分)

由①②③解得k2>3.(9分)

2

AM
=
MB

∴2(2-x1,-y1)=(x2-2,y2),

∴x2=6-2x1.代入①②,得

4k2
k2-3
=6-x1
4k2+3
k2-3
=x1(6-2x1)

消掉x1k2=35,k=±

35
.(11分)

∵M(2,0)为双曲线右支的焦点,离心率e=2.由双曲线的几何性质,

|AB|=e(x1+x2)-2a=2×

4k2
k2-3
-2=
6(k2+1)
k2-3

设以AB为直径的圆的圆心为Q,Q到直线l的距离为d,

则d=

x1+x2
2
-
1
2
=
3(k2+1)
2(k2-3)

d-

|AB|
2
=
3(k2+1)
2(k2-3)
-
3(k2+1)
k2-3
=-
3(k2+1)
2(k2-3)
<0.

d<

|AB|
2
,直线l与圆Q相交.(14分)

单项选择题
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