问题 解答题

设A是单位圆x2+y2=1上的任意一点,i是过点A与x轴垂直的直线,D是直线i与x轴的交点,点M在直线l上,且满足|DM|=m|DA|(m>0,且m≠1)。当点A在圆上运动时,记点M的轨迹为曲线C。

(1)求曲线C的方程,判断曲线C为何种圆锥曲线,并求焦点坐标;

(2)过原点且斜率为k的直线交曲线C于P、Q两点,其中P在第一象限,它在y轴上的射影为点N,直线QN交曲线C于另一点H,是否存在m,使得对任意的k>0,都有PQ⊥PH?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由。

答案

解:(1)如图1,设M(x,y),A(x0y0

∵丨DM丨=m丨DA丨,

∴x=x0,|y|=m|y0|

∴x0=x,|y0|= |y|①

∵点A在圆上运动,

 ②

①代入②即得所求曲线C的方程为 

∵m∈(0,1)∪(1,+∞),

∴0<m<1时,曲线C是焦点在x轴上的椭圆,

两焦点坐标分别为( ), 

m>1时,曲线C是焦点在y轴上的椭圆,

两焦点坐标分别为( ), 

(2)如图2、3,∵x1∈(0,1),设P(x1,y1),H(x2,y2),

则Q(x2,y2),N(0,y1),

∵P,H两点在椭圆C上,

①-②可得

∵Q,N,H三点共线,

∴kQN=kQH

∴kPQkPH=

∵PQ⊥PH,

∴kPQ·kPH=-1

∵m>0,

故存在,使得在其对应的椭圆上,对任意k>0,都有PQ⊥PH。

单项选择题
单项选择题