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(2013•汕头二模)已知动点P(x,y)与两个定点M(-1,0),N(1,0)的连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0)

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/08/05 06:07:05
(2013•汕头二模)已知动点P(x,y)与两个定点M(-1,0),N(1,0)的连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0)
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)试根据λ的取值情况讨论轨迹C的形状;
(3)当λ=2时,对于平面上的定点E(−
3
,0),F(
3
,0)
(2013•汕头二模)已知动点P(x,y)与两个定点M(-1,0),N(1,0)的连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0)
解、(1)由题设可知;PM,PN的斜率存在且不为0,
则由kPM•kPN=λ得:
y
x+1•
y
x−1=λ,即x2−
y2
λ=1  (y≠0).
所以动点P的轨迹C的方程为x2−
y2
λ=1  (y≠0);
(2)讨论如下:
①当λ>0时,轨迹C为中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线(除去顶点)
②当-1<λ<0时,轨迹C为中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆(除去长轴两个端点)
③当λ=-1时,轨迹C为以原点为圆心,1为半径的圆(除去点(-1,0),(1,0))
④当λ<-1时,轨迹C为中心在原点,焦点在y轴上的椭圆(除去短轴两个端点);
(3)当λ=2时,轨迹C的方程为x2−
y2
2=1  (y≠0),显然定点E、F为其左右焦点.
假设存在这样的点P,使得∠EPF=120°,记∠EPF=θ,
设PE=m,PF=n,EF=2
3,
那么在△EPF中:由|m-n|=2,得m2+n2-2mn=4,
(2
3)2=m2+n2−2mncosθ,
两式联立得:2mn(1-cosθ)=8,所以mn=
4
1−cosθ=
4
1−cos120°=
8
3.

S△EPF=
1
2mnsin120°=
1

8


3
2=
2