问题 解答题
已知两定点A(-2,0),B(1,0),动点P(x,y)满足|PA|=2|PB|.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)求
y
x+2
的取值范围;
(3)设点S在过点A且垂直于x轴的直线l上运动,作SM,SN与轨迹C相切(M,N为切点).
①求证:M,B,N三点共线;
②求
SM
SN
的最小值.
答案

(1)已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,设P点的坐标为(x,y),

则(x+2)2+y2=4[(x-1)2+y2],即(x-2)2+y2=4,

所以点的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆,

(2)

y
x+2
=
y-0
x+2
表示P(x,y)与定点(-2,0)所连直线的斜率

而点P(x,y)在圆(x-2)2+y2=4,上运动,

y
x+2
=k即y=k(x+2),即kx-y+2k=0,圆心(2,0)到此直线的距离为:

d=

|2k+2k|
k2+1
,令d=2得
|2k+2k|
k2+1
=2
⇒k=±
3
3

结合图形易求得

y
x+2
的取值范围为[-
3
3
3
3
].

(3)①如图,由题意知直线MN可看成是以SC为直径的圆与圆C的公共弦所在的直线,

设S(-2,t),C(2,0),则以SC为直径的圆的方程为:

x2+(y-

t
2
2=22+(0-
t
2
2即x2+y2-ty-4=0,又(x-2)2+y2=4

两者作差,得:4x-ty-4=0,此方程即为直线MN的方程,

令y=0得x=1,即直线MN过点B(1,0),

从而M,B,N三点共线;

SM
SN
=|
SM
|•|
SN
|cos2∠MSC

=|

SM
| 2•(1-2sin 2∠MSC)

=(SC2-MC2)  (1-2×

MC 2
SC 2
)

设SC=m,由于MC=2,且m≥4,

SM
SN
=m2+
32
m2
-12,此函数在m≥4时是单调增函数,

当且仅当m=4时,它取得最小值,最小值为:m2+

32
m2
-12=42+
32
42
-12=6.

SM
SN
的最小值6.

单项选择题 A3/A4型题
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