已知平面上的動(dòng)點(diǎn)P(x,y)及兩定點(diǎn)A(-2,0),B(2,0),直線PA,PB的斜率分別是k1,k2且k1?k2=-14.
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)設(shè)直線l:y=kx+m與曲線C交于不同的兩點(diǎn)M,N.
①若OM⊥ON(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),證明點(diǎn)O到直線l的距離為定值,并求出這個(gè)定值
②若直線BM,BN的斜率都存在并滿足kBM?kBN=-14,證明直線l過定點(diǎn),并求出這個(gè)定點(diǎn).
k
1
?
k
2
=
-
1
4
k
BM
?
k
BN
=
-
1
4
【答案】(1)動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程是;
(2)證明:設(shè)點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2),聯(lián)立
,化為(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,
∴Δ=64k2m2-16(m2-1)(1+4k2)=16(1+4k2-m2)>0.
∴,.
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=,
①若OM⊥ON,則x1x2+y1y2=0,∴,
∴,化為,此時(shí)點(diǎn)O到直線l的距離d=.
②∵kBM?kBN=-,∴?=-,
∴x1x2-2(x1+x2)+4+4y1y2=0,
∴+,
代入化為,化簡(jiǎn)得m(m+2k)=0,解得m=0或m=-2k.
當(dāng)m=0時(shí),直線l恒過原點(diǎn);
當(dāng)m=-2k時(shí),直線l恒過點(diǎn)(2,0),此時(shí)直線l與曲線C最多有一個(gè)公共點(diǎn),不符合題意,
綜上可知:直線l恒過定點(diǎn)(0,0).
x
2
4
+
y
2
=
1
(
x
≠±
2
)
(2)證明:設(shè)點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2),聯(lián)立
y = kx + m |
x 2 + 4 y 2 = 4 |
∴Δ=64k2m2-16(m2-1)(1+4k2)=16(1+4k2-m2)>0.
∴
x
1
+
x
2
=
-
8
km
1
+
4
k
2
x
1
x
2
=
4
m
2
-
4
1
+
4
k
2
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=
k
2
x
1
x
2
+
km
(
x
1
+
x
2
)
+
m
2
①若OM⊥ON,則x1x2+y1y2=0,∴
(
1
+
k
2
)
x
1
x
2
+
km
(
x
1
+
x
2
)
+
m
2
=
0
∴
(
1
+
k
2
)
(
4
m
2
-
4
)
1
+
4
k
2
-
8
k
2
m
2
1
+
4
k
2
+
m
2
=
0
m
2
=
4
5
(
1
+
k
2
)
|
m
|
1
+
k
2
=
2
5
5
②∵kBM?kBN=-
1
4
y
1
x
1
-
2
y
2
x
2
-
2
1
4
∴x1x2-2(x1+x2)+4+4y1y2=0,
∴
x
1
x
2
-
2
(
x
1
+
x
2
)
+
4
+
4
k
2
x
1
x
2
4
km
(
x
1
+
x
2
)
+
4
m
2
=
0
代入化為
4
m
2
-
4
-
8
km
(
4
km
-
2
)
1
+
4
k
2
+
4
m
2
+
4
=
0
當(dāng)m=0時(shí),直線l恒過原點(diǎn);
當(dāng)m=-2k時(shí),直線l恒過點(diǎn)(2,0),此時(shí)直線l與曲線C最多有一個(gè)公共點(diǎn),不符合題意,
綜上可知:直線l恒過定點(diǎn)(0,0).
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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