问题 解答题
已知平面上的动点P(x,y)及两定点A(-2,0),B(2,0),直线PA,PB的斜率分别是 k1,k2k1k2=-
1
4

(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)设直线l:y=kx+m与曲线C交于不同的两点M,N.
①若OM⊥ON(O为坐标原点),证明点O到直线l的距离为定值,并求出这个定值
②若直线BM,BN的斜率都存在并满足kBMkBN=-
1
4
,证明直线l过定点,并求出这个定点.
答案

(1)由题意得

y
x+2
y
x-2
=-
1
4
,(x≠±2),即x2+4y2=4(x≠±2).

∴动点P的轨迹C的方程是

x2
4
+y2=1(x≠±2).

(2)设点M(x1,y1),N(x2,y2),联立

y=kx+m
x2+4y2=4
,化为(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,

∴△=64k2m2-16(m2-1)(1+4k2)=16(1+4k2-m2)>0.

x1+x2=-

8km
1+4k2
x1x2=
4m2-4
1+4k2

∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2

①若OM⊥ON,则x1x2+y1y2=0,∴(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0

(1+k2)(4m2-4)
1+4k2
-
8k2m2
1+4k2
+m2=0,化为m2=
4
5
(1+k2)
,此时点O到直线l的距离d=
|m|
1+k2
=
2
5
5

②∵kBM•kBN=-

1
4
,∴
y1
x1-2
y1
x1+2
=-
1
4

∴x1x2-2(x1+x2)+4+4y1y2=0,

x1x2-2(x1+x2)+4+4k2x1x2+4km(x1+x2)+4m2=0

代入化为4m2-4-

8km(4km-2)
1+4k2
+4m2+4=0,化简得m(m+2k)=0,解得m=0或m=-2k.

当m=0时,直线l恒过原点;

当m=-2k时,直线l恒过点(2,0),此时直线l与曲线C最多有一个公共点,不符合题意,

综上可知:直线l恒过定点(0,0).

多项选择题
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