问题 解答题
已知定点A(0,1),B(0,-1),C(1,0).动点P满足:
AP
BP
=k|
PC
|2

(1)求动点P的轨迹方程,并说明方程表示的曲线;
(2)当k=2时,求|2
AP
+
BP
|
的最大值和最小值.
答案

(1)设动点的坐标为P(x,y),则

AP
=(x,y-1),
BP
=(x,y+1),
PC
=(1-x,-y)

AP
BP
=k|
PC
|2,∴x2+y2-1=k[(x-1)2+y2]即(1-k)x2+(1-k)y2+2kx-k-1=0.

若k=1,则方程为x=1,表示过点(1,0)是平行于y轴的直线.

若k≠1,则方程化为:(x+

k
1-k
)2+y2=(
1
1-k
)2

表示以(-

k
1-k
,0)为圆心,以
1
|1-k|
为半径的圆.

(2)当k=2时,方程化为(x-2)2+y2=1.

∵2

AP
+
BP
=2(x,y-1)+(x,y+1)=(3x,3y-1),

∴|2

AP
+
BP
|=
9x2+9y2-6y+1
.又x2+y2=4x-3,

∴|2

AP
+
BP
|=
36x-6y-26
∵(x-2)2+y2=1,∴令x=2+cosθ,y=sinθ.

则36x-6y-26=36cosθ-6sinθ+46=6

37
cos(θ+φ)+46∈[46-6
37
,46+6
37
],

∴|2

AP
+
BP
|max=
46+6
37
=3+
37
,|2
AP
+
BP
|min=
46-6
37
=
37
-3.

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