问题 解答题

已知点A(﹣1,0),B(1,0),动点P(x,y)满足:PA与PB的斜率之积为3.设动点P的轨迹为曲线E.

(1)求曲线E的方程;

(2)记点F(﹣2,0),曲线E上的任意一点C(x1,y1)满足:x1<﹣1,x1≠﹣2且y1>0.

①求证:∠CFB=2∠CBF;

②设过点C的直线x=my+b与轨迹E相交于另一点D(x2,y2)(x2<﹣1,y2<0),若∠FCB与∠FDB互补,证明代数式3m2﹣4b的值为定值,并求出此定值.

答案

解:(1)∵点A(﹣1,0),B(1,0),动点P(x,y),

 , ,

∵PA与PB的斜率之积为3,

 ,x≠±1,

 .

(2)①设∠CFB=α,∠CBF=β,β为锐角, 

则tanα= ,tanβ=  ,

∴tan2β= = = =tanα.

②由题意C(x1,y1),y1>0,D(x2,y2),y2<0,

联立 ,得(3m2﹣1)y2+6mby+3b2﹣3=0,

则△=12(b2+3m2﹣1)>0,  ,

∵k= ,∴ ,∴3m2﹣1<0,

故 

设∠DFB=γ,∠DBF=θ,

 ,tan  ,

∴tan2θ= = =﹣ =tanγ,

∵2θ∈(0,π),γ∈(0,π),

∴γ=2θ,即∠DFB=2∠DBF,

∵α,2β∈(0,π),

∴由(2)①得α=2β,即∠CFB=2∠CBF,

又∠DFB=2∠DBF,

∴∠FCB与∠FDB互补,即∠FCB+∠FDB=π,

∴2π﹣3∠CBF﹣3∠DBF=π,则 

由到角公式,得 = , ∴ = ,

即 

∴3m2﹣1=4b+4,

∴3m2﹣4b=5(定值).

问答题
单项选择题