问题 解答题
已知A(-2,0)、B(2,0),点C、点D依次满足|
AC
|=2,
AD
=
1
2
(
AB
+
AC
)

(1)求点D的轨迹方程;
(2)过点A作直线l交以A、B为焦点的椭圆于M、N两点,线段MN的中点到y轴的距离为
4
5
,且直线l与点D的轨迹相切,求该椭圆的方程.
答案

(1)设C、D点的坐标分别为C(x0,y0),D(x,y),

AC
=(x0+2,y0),
AB
=(4,0)

AB
+
AC
=(x0+6,y0),

AD
=
1
2
(
AB
+
AC
)=(
x0
2
+3,
y0
2
).

x0=2x-2
y0=2y.

代入|

AC
|=
(x0+2)2+
y20
=2中,整理得x2+y2=1,

即为所求点D的轨迹方程.

(2)易知直线l与x轴不垂直,设直线l的方程为y=k(x+2),①

又设椭圆方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1,②

因为直线l:kx-y+2k=0与圆x2+y2=1相切.

|2k|
k2+1
=1,

解得k2=

1
3
.将①代入②整理得,(a2k2+a2-4)x2+4a2k2x+4a2k2-a4+4a2=0,③

k2=

1
3
代入上式,

整理得(a2-3)x2+a2x-

3
4
a4+4a2=0,

设M(x1,y1),N(x2,y2),

x1+x2=-

a2
a2-3

由题意有,求得.

经检验,此时③的判别式

故所求的椭圆方程为

x2
8
+
y2
4
=1.

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