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已知点P为圆x 2 +y 2 =4上的动点,且P不在x轴上,PD⊥x轴,垂足为D,线段PD中点Q的轨迹为曲线C,过定点M

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/02 05:08:47
(1)设Q(x,y)为曲线C上的任意一点,则点P(x,2y)在圆x 2 +y 2 =4上,
∴x 2 +4y 2 =4,曲线C的方程为
x 2
4 + y 2 =1(y≠0) .(2分)
(2)设点N的坐标为(n,0),直线l的方程为x=sy+t,(3分)
代入曲线C的方程
x 2
4 + y 2 =1 ,可得(s 2 +4)y 2 +2tsy+t 2 -4=0,(5分)
∵0<t<2,∴△=(2ts) 2 -4(s 2 +4)(t 2 -4)=16(s 2 +4-t 2 )>0,
∴直线l与曲线C总有两个公共点.(也可根据点M在椭圆C的内部得到此结论)(6分)
设点A,B的坐标分别(x 1 ,y 1 ),(x 2 ,y 2 ),
则 y 1 + y 2 =
-2ts
s 2 +4 , y 1 y 2 =
t 2 -4
s 2 +4 ,
要使∠ANB被x轴平分,只要k AN +k BN =0,(9分)

y 1
x 1 -n +
y 2
x 2 -n =0 ,y 1 (x 2 -n)+y 2 (x 1 -n)=0,(10分)
也就是y 1 (sy 2 +t-n)+y 2 (sy 1 +t-n)=0,2sy 1 y 2 +(t-n)(y 1 +y 2 )=0,
即 2s•
t 2 -4
s 2 +4 +(t-n)•
(-2ts)
s 2 +4 =0 ,即只要(nt-4)s=0(12分)
当 n=
4
t 时,(*)对任意的s都成立,从而∠ANB总能被x轴平分.(13分)
所以在x轴上存在定点 N(
4
t ,0) ,使得∠ANB总能被x轴平分.(14分)