问题 解答题

在直角坐标系xoy上取两个定点A1(-2,0),A2(2,0),再取两个动点N1(0,m),N2(0,n),且mn=3.

(1)求直线A1N1与A2N2交点的轨迹M的方程;

(2)已知点A(1,t)(t>0)是轨迹M上的定点,E,F是轨迹M上的两个动点,如果直线AE的斜率kAE与直线AF的斜率kAF满足kAE+kAF=0,试探究直线EF的斜率是否是定值?若是定值,求出这个定值,若不是,说明理由.

答案

(1)依题意知直线A1N1的方程为:y=

m
2
(x+2)①---(1分)

直线A2N2的方程为:y=-

n
2
(x-2)②----------(2分)

设Q(x,y)是直线A1N1与A2N2交点,①×②得y2=-

mn
4
(x2-4)

由mn=3整理得

x2
4
+
y2
3
=1-----------------(5分)

∵N1,N2不与原点重合∴点A1(-2,0),A2(2,0)不在轨迹M上-----------------(6分)

∴轨迹M的方程为

x2
4
+
y2
3
=1(x≠±2)-----------------------------------(7分)

(2)∵点A(1,t)(t>0)在轨迹M上∴

1
4
+
t2
3
=1解得t=
3
2
,即点A的坐标为(1,
3
2
)
--(8分)

设kAE=k,则直线AE方程为:y=k(x-1)+

3
2
,代入
x2
4
+
y2
3
=1
并整理得(3+4k2)x2+4k(3-2k)x+4(
3
2
-k)2-12=0
----------------------------------(10分)

设E(xE,yE),F(xF,yF),∵点A(1,

3
2
)在轨迹M上,

xE=

4(
3
2
-k)
2
-12
3+4k2
------③,yE=kxE+
3
2
-k
④--------------(11分)

又kAE+kAF=0得kAF=-k,将③、④式中的k代换成-k,

可得xF=

4(
3
2
+k)
2
-12
3+4k2
yF=-kxF+
3
2
+k
------------(12分)

∴直线EF的斜率KEF=

yF-yE
xF-xE
=
-k(xF+xE)+2k
xF-xE
xE+xF=
8k2-6
4k2+3
xF-xE=
24k
4k2+3

KEF=

-k•
8k2-6
4k2+3
+2k
24k
4k2+3
=
-k(8k2-6)+2k(4k2+3)
24k
=
1
2

即直线EF的斜率为定值,其值为

1
2
---(14分)

填空题
判断题