问题 解答题
在平面直角坐标系xOy中,A(2a,0),B(a,0),a为非零常数,动点P满足PA=
2
PB,记点P的轨迹曲线为C.
(1)求曲线C的方程;
(2)曲线C上不同两点Q (x1,y1),R (x2,y2)满足
AR
AQ
,点S为R 关于x轴的对称点.
①试用λ表示x1,x2,并求λ的取值范围;
②当λ变化时,x轴上是否存在定点T,使S,T,Q三点共线,证明你的结论.
答案

(1)设点P坐标为(x,y),由PA=

2
PB,得
(x-2a)2+y2
=
2
×
(x-a)2+y2
,平方整理得x2+y2=2a2,所以曲线C的方程为x2+y2=2a2

(2)①由

AR
AQ
,得
x2x1=2a(1-λ)
y2y1
,∵Q,R在曲线C上,∴
x21
+
y21
=2a2
x22
+
y22
=2a2

x1=

3-λ
2
a,x2=
3λ-1
a,∵-
2
a≤x1x2
2
a
,∴3-2
2
≤λ≤3+2
2

又Q,R不重合,∴λ≠1,∴λ的取值范围是[3-2

2
,1)∪(1,3+2
2
)

②存在符合题意的点T(a,0),证明如下:

TS
=(x2-a,--y2),
TQ
=(x1-a,--y1)

要证S,T,Q三点共线,只要证明

TQ
TS
,即(x2-a)y1-(x1-a)(-y2)=0

∵y2=λy1,∴只要(x2-a)y1+λ(x1-a)y1=0

若y1=0,则y2=0成立

若y1≠0,只要x2+λx1-a(1+λ)=0成立

所以存在点T(a,0),使S,T,Q三点共线

单项选择题
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