问题 解答题

已知点p是圆(x+1)2+y2=16上的动点,圆心为B.A(1,0)是圆内的定点;PA的中垂线交BP于点Q.

(1)求点Q的轨迹C的方程;

(2)若直线l交轨迹C于M,N(MN与x轴、y轴都不平行)两点,G为MN的中点,求KMN•KOG的值(O为坐标系原点).

答案

(1)由条件知:|QA|=|QP|,

∵|QB|+|QP|=4,

∴|QB|+|QA|=4,

∵|AB|=2<4,

所以点Q的轨迹是以B,A为焦点的椭圆,

∵2a=4,2c=2,∴b2=3,

所以点Q的轨迹C的方程是

x2
4
+
y2
3
=1.

(2)设M(x1,y1),N(x2,y2)(x1≠x2,y1≠y2),则G(

x1+x2
2
y1+y2
2
).

∵直线l与椭圆相较于点M,N,

x21
4
+
y21
3
=1,
x22
4
+
y22
3
=1,

x21
-
x22
4
+
y21
-
y22
3
=0,可得
y21
-
y22
x21
-
x22
=-
3
4

kMN=

y1-y2
x1-x2
kOG=
y1+y2
x1+x2

kMN×kOG=

y21
-
y22
x21
-
x22
=-
3
4

另设M(x1,y1),N(x2,y2)(x1≠x2,y1≠y2),直线MN的方程为y=kx+b(k≠0),

G(

x1+x2
2
y1+y2
2
),

∵y1=kx1+b,y2=kx2+b,∴y1+y2=k(x1+x2)+2b,

kOG=

y1+y2
x1+x2
=k+
2b
x1+x2

将y=kx+b代入椭圆方程得:(4k2+3)x2+8kbx+4b2-12=0,

x1+x2=-

8kb
4k2+3

kOG=k+

2b
-8kb
4k2+3
=k-
4k2+3
4k
=-
3
4k

所以kMNkOG=k•(-

3
4k
)=-
3
4

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