问题 解答题

在平面直角坐标系xoy 中,点M 到两定点F1(-1,0)和F2(1,0)的距离之和为4,设点M 的轨迹是曲线C.

(1)求曲线C 的方程;   

(2)若直线l:y=kx+m 与曲线C 相交于不同两点A、B (A、B 不是曲线C 和坐标轴的交点),以AB 为直径的圆过点D(2,0),试判断直线l 是否经过一定点,若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.

答案

(1)设M(x,y),由椭圆的定义可知,点M的轨迹C是以两定点F1(-1,0)和F2(1,0)为焦点,长半轴长为2的椭圆

∴短半轴长为b=

22-12
=
3

∴曲线C的方程为

x2
4
+
y2
3
=1;   

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则

直线y=kx+m代入椭圆方程,消去y可得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0

∴x1+x2=-

8mk
3+4k2
,x1x2=
4(m2-3)
3+4k2

∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=

3(m2-4k2)
3+4k2

∵以AB为直径的圆过点D(2,0),

∴kADkBD=-1

∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0

3(m2-4k2)
3+4k2
+
4(m2-3)
3+4k2
+
16mk
3+4k2
+4=0

∴7m2+16mk+4k2=0

∴m=-2k或m=-

2k
7
,均满足△=3+4k2-m2>0

当m=-2k时,l的方程为y=k(x-2),直线过点(2,0),与已知矛盾;

当m=-

2k
7
时,l的方程为y=k(x-
2
7
),直线过点(
2
7
,0),

∴直线l过定点,定点坐标为(

2
7
,0).

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