问题
解答题
已知点P为圆 x2+y2=4上的动点,且P不在x 轴上,PD⊥x 轴,垂足为D,线段PD中点Q的轨迹为曲线C,过定点M(t,0)(0< t <2)任作一条与y轴不垂直的直线l ,它与曲线C交于A、B两点。
(1)求曲线C的方程;
(2)试证明:在x轴上存在定点N,使得∠ANB总能被x轴平分
答案
解:(1)设Q(x,y)为曲线C上的任意一点,则点P(x,2y)在圆x2+y2=4上,
∴x2+4y2=4,曲线C的方程为.
(2)设点N的坐标为(n,0),直线l的方程为x=sy+t,
代入曲线C的方程,可得
∵0< t < 2,∴
∴直线l与曲线C总有两个公共点.
设点A,B的坐标分别(x1,y1),(x2,y2),则
要使∠ANB被x轴平分,只要
即 ,y1(x2-n)+y2(x1-n)=0,
也就是y1(sy2+t-n)+y2(sy1+t-n)=0,2sy1y2+(t-n)(y1+y2)=0,
即 ,
即只要(nt-4)s=0
当 时,(*)对任意的s都成立,从而∠ANB总能被x轴平分.
所以在x轴上存在定点,使得∠ANB总能被x轴平分