在平面直角坐標(biāo)系xoy 中,點(diǎn)M 到兩定點(diǎn)F1(-1,0)和F2(1,0)的距離之和為4,設(shè)點(diǎn)M 的軌跡是曲線C.
(1)求曲線C 的方程;
(2)若直線l:y=kx+m 與曲線C 相交于不同兩點(diǎn)A、B (A、B 不是曲線C 和坐標(biāo)軸的交點(diǎn)),以AB 為直徑的圓過點(diǎn)D(2,0),試判斷直線l 是否經(jīng)過一定點(diǎn),若是,求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不是,說明理由.
【答案】
分析:(1)由橢圓的定義可知,點(diǎn)M的軌跡C是以兩定點(diǎn)F
1(-1,0)和F
2(1,0)為焦點(diǎn),長半軸長為2的橢圓,由此可得曲線C的方程;
(2)直線y=kx+m代入橢圓方程,利用韋達(dá)定理,結(jié)合以AB為直徑的圓過點(diǎn)D(2,0),即可求得結(jié)論.
解答:解:(1)設(shè)M(x,y),由橢圓的定義可知,點(diǎn)M的軌跡C是以兩定點(diǎn)F
1(-1,0)和F
2(1,0)為焦點(diǎn),長半軸長為2的橢圓
∴短半軸長為
=
∴曲線C的方程為
;
(2)設(shè)A(x
1,y
1),B(x
2,y
2),則
直線y=kx+m代入橢圓方程,消去y可得(3+4k
2)x
2+8mkx+4(m
2-3)=0
∴x
1+x
2=-
,x
1x
2=
∴y
1y
2=(kx
1+m)(kx
2+m)=
∵以AB為直徑的圓過點(diǎn)D(2,0),
∴k
ADk
BD=-1
∴y
1y
2+x
1x
2-2(x
1+x
2)+4=0
∴
∴7m
2+16mk+4k
2=0
∴m=-2k或m=-
,均滿足△=3+4k
2-m
2>0
當(dāng)m=-2k時(shí),l的方程為y=k(x-2),直線過點(diǎn)(2,0),與已知矛盾;
當(dāng)m=-
時(shí),l的方程為y=k(x-
),直線過點(diǎn)(
,0),
∴直線l過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為(
,0).
點(diǎn)評(píng):本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查直線與橢圓的位置關(guān)系,考查韋達(dá)定理的運(yùn)用,考查學(xué)生的計(jì)算能力,屬于中檔題.