问题 解答题
已知两点F1(-
2
,0)
F2(
2
,0)
,曲线C上的动点P(x,y)满足
.
PF1
.
PF2
+|
.
PF1
|×|
.
PF2
|=2.
(I)求曲线C的方程;
(II)设直线l:y=kx+m(k≠0),对定点A(0,-1),是否存在实数m,使直线l与曲线C有两个不同的交点M、N,满足|AM|=|AN|?若存在,求出m的范围;若不存在,请说明理由.
答案

(I)∵F1(-

2
,0),F2(
2
,0)
,P(x,y)

.
PF1
=(-
2
-x,-y).
.
PF2
=(
2
-x,-y)

∵曲线C上的动点P(x,y)满足

.
PF1
.
PF2
+|
.
PF1
||
.
PF2
|=2

x2-2+y2+

(-
2
-x)2+y2
(
2
-x)2+y2
=2

化简可得

x2
3
+y2=1

∴所求曲线的方程为

x2
3
+y2=1;                                  

(II)法一:设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点为P(x0,y0),

联立方程组得,

y=kx+m
x2
3
+y2=1
,∴(3k2+1)x2+6mkx+3m2-3=0               

由直线与椭圆有两个交点,得m2<3k2+1,①

x0=-

3km
1+3k2
y0=kx0+m=
m
1+3k2

又kAP•k=-1,∴

y0+1
x0
=-
1
k
,即m=
1+3k2
2
,②

①②联立,可得m∈(

1
2
,2).

法二:点差得k=

y1-y2
x1-x2
=-
x0
3y0
,又kAP•k=-1⇒
y0+1
x0
=-
1
k
,故x0=-
3
2
k,y0=
1
2

点P(x0,y0)在椭圆内,得k2∈(0,1),m=y0-kx0=

1
2
+
3
2
k2∈(
1
2
,2)

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