已知A(-3,0),B(3,0),三角形PAB的內(nèi)切圓的圓心M在直線x=2上移動(dòng).
(1)求點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)某同學(xué)經(jīng)研究作出判斷,曲線C在P點(diǎn)處的切線恒過點(diǎn)M,試問:其判斷是否正確?若正確,請給出證明;否則說明理由.
【答案】
分析:(1)因?yàn)槿切蜳AB的內(nèi)切圓的圓心M在直線x=2上移動(dòng),以及A,B點(diǎn)坐標(biāo),可判斷P點(diǎn)的軌跡C為以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線的右支(除去頂點(diǎn)),利用雙曲線的定義可求出點(diǎn)P的軌跡C的方程.
(2)因?yàn)辄c(diǎn)M是三角形PAB的內(nèi)切圓的圓心,若曲線C在P點(diǎn)處的切線恒過點(diǎn)M,則PQ平分∠APB,所以只需證明PQ平分∠APB即可,利用成比例線段可得.
解答:解:(1)設(shè)P(x,y)(y≠0),三角形PAB的內(nèi)切圓M與PA、PB、AB的切點(diǎn)分別為E、F、H
則|PE|=|PF|,|AE|=|AH|,|BF|=|BH|.
∴|PA|-|PB|=|AE|-|BF|=|AH|-|BH|=5-1=4
∴P點(diǎn)的軌跡C為以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線的右支(除去頂點(diǎn))
∴曲線C的方程為
(2)此同學(xué)的判斷是正確的
設(shè)P點(diǎn)處曲線的切線交x軸于點(diǎn)Q,下證:PQ平分∠APB.
不妨設(shè)P(x
,y
)(y
>0).
∵當(dāng)x>2,y>0時(shí),曲線C滿足
∴
,
則曲線C在點(diǎn)P處的切線的斜率
∴直線PQ的方程為
.
取y=0,
得
∴
∴
又
∴
,即PQ平分∠PAB
∴PQ恒過點(diǎn)M,得證
點(diǎn)評:本題考查了橢圓定義的應(yīng)用,以及恒過定點(diǎn)問題,做題時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析,找到突破口.