问题 解答题
已知△ABC中,B(-2,0),C(2,0),△ABC的周长为12,动点A的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设P、Q为E上两点,
OP
OQ
=0
,过原点O作直线PQ的垂线,垂足为M,证明|OM|为定值.
答案

(1)∵|AB|+|AC|+|BC|=12,|BC|=4,

∴|AB|+|AC|=8>4,

∴A的轨迹为椭圆,且2a=8,2c=4,

∴a2=16,c2=4,b2=12,

∵A,B,C不能共线,∴A点不能在x轴上,

∴曲线E的方程为

x2
16
+
y2
12
=1(y≠0)…(5分)

(2)证明:设直线PQ的方程为x=ny+m,

x=ny+m
x2
16
+
y2
12
=1
得(4n2+3)y2+8mny+4m2-48=0,

y1+y2=-

8mn
4n2+3
y1y2=
4m2-48
4n2+3
…(2分)

x1x2=(ny1+m)(ny2+m)=n2y1y2+mn(y1+y2)+m2=

3m2-48n2
4n2+3
…(1分)

OP
OQ
=0,∴x1x2+y1•y2=0,

3m2-48n2
4n2+3
+
4m2-48
4n2+3
=0,

∴7m2-48n2-48=0…(1分)

∵|OM|为点O(0,0)到直线PQ:x-ny-m=0的距离,

|OM|=

|-m|
n2+1

|OM|2=

m2
n2+1
…(1分)

由7m2-48n2-48=0得m2=

48
7
(n2+1)…(1分)

|OM|2=

48
7
(n2+1)
n2+1
=
48
7

∴|OM|为定值…(1分)

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