Question

在平面直角坐標(biāo)系xoy中，如圖，已知橢圓的左、右頂點為A、B，右焦點為F．設(shè)過點T（t，m）的直線TA、TB與橢圓分別交于點M（x₁，y₁）、N（x₂，y₂），其中m＞0，y₁＞0，y₂＜0．
（1）設(shè)動點P滿足PF²-PB²=4，求點P的軌跡；
（2）設(shè)，求點T的坐標(biāo)；
（3）設(shè)t=9，求證：直線MN必過x軸上的一定點（其坐標(biāo)與m無關(guān)）．

Answer 1

【答案】分析：（1）設(shè)點P（x，y），由兩點距離公式將PF²-PB²=4，變成坐標(biāo)表示式，整理即得點P的軌跡方程．
（2）將分別代入橢圓方程，解出點M與點N的坐標(biāo)由兩點式寫出直線AM與直線BN的方程聯(lián)立解出交點T的坐標(biāo)．（3）方法一求出直線方程的參數(shù)表達(dá)式，然后求出其與x的交點的坐標(biāo)，得到其橫坐標(biāo)為一個常數(shù)，從而說明直線過x軸上的定點．
方法二根據(jù)特殊情況即直線與x軸垂直時的情況求出定點，然后證明不垂直于x軸時兩線DM與DN斜率相等，說明直線MN過該定點．
解答：解：（1）設(shè)點P（x，y），則：F（2，0）、B（3，0）、A（-3，0）．
由PF²-PB²=4，得（x-2）²+y²-[（x-3）²+y²]=4，化簡得．
故所求點P的軌跡為直線．
（2）將分別代入橢圓方程，以及y₁＞0，y₂＜0，
得M（2，）、N（，）
直線MTA方程為：，即，
直線NTB方程為：，即．
聯(lián)立方程組，解得：，
所以點T的坐標(biāo)為．

（3）點T的坐標(biāo)為（9，m）
直線MTA方程為：，即，
直線NTB方程為：，即．
分別與橢圓聯(lián)立方程組，同時考慮到x₁≠-3，x₂≠3，
解得：、．
（方法一）當(dāng)x₁≠x₂時，
直線MN方程為：
令y=0，解得：x=1．此時必過點D（1，0）；
當(dāng)x₁=x₂時，直線MN方程為：x=1，與x軸交點為D（1，0）．
所以直線MN必過x軸上的一定點D（1，0）．
（方法二）若x₁=x₂，則由及m＞0，得，
此時直線MN的方程為x=1，過點D（1，0）．
若x₁≠x₂，則，直線MD的斜率，
直線ND的斜率，得k_MD=k_ND，所以直線MN過D點．
因此，直線MN必過x軸上的點（1，0）．
點評：本小題主要考查求簡單曲線的方程，考查方直線與橢圓的方程等基礎(chǔ)知識．考查運(yùn)算求解能力和探究問題的能力