即t1=-t2?t1=t2,
所以|QE|·|QF|=|QP|·|QB|, 即|QE|·|QF|-|QP|·|QB|=0为定值.
B组 能力提高
22
x2y2
5.已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的上顶点为点D,右焦点为F2(1,0),延长DF2交椭圆C于
ab点E,且满足|DF2|=3|F2E|. (1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F2作与x轴不重合的直线l和椭圆C交于A,B两点,设椭圆C的左顶点为点H,且直线HA,HB分别与直线x=3交于M,N两点,记直线F2M,F2N的斜率分别为k1,k2,则k1与k2之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
解 (1)椭圆C的上顶点为D(0,b),右焦点F2(1,0),点E的坐标为(x,y). →→
∵|DF2|=3|F2E|,可得DF2=3F2E, →→
又DF2=(1,-b),F2E=(x-1,y),
??∴?by=-??3,x=,
可得43
x2y2
代入2+2=1,
ab?4?2?-b?2?3??3?????
a2+b2=1,
2
2
又a-b=1,解得a=2,b=1, 即椭圆C的标准方程为+y=1.
2
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),H(-2,0),M(3,yM),
22
x2
2
N(3,yN).
由题意可设直线AB的方程为x=my+1,
x=my+1,??2
联立?x2
+y=1,??2
2
2
消去x,
得(m+2)y+2my-1=0, Δ=4m+4(m+2)>0恒成立.
2
2
17
2my+y=-,??m+2∴?-1
yy=??m+2.1
2
2
12
2
根据H,A,M三点共线,可得
=,
3+2x1+2
yMy1
∴yM=y1(3+2)x1+2
.
同理可得yN=y2(3+2)x2+2
,
∴M,N的坐标分别为?3,
??
y1(3+2)??
y2(3+2)??,?3,?,
x1+2??x2+2?
∴k1k2=yM-0yN-01
3-1
·3-1
=yMyN 4
1y1(3+2)y2(3+2)=·· 4x1+2x2+2=
y1y2?3+2?2
4(my1+1+2)(my2+1+2)
=
y1y2?3+2?2
4my1y2+(1+
2
[2)m(y1+y2)+(1+2)
2
]
=
-11-62
m2+2
?-m2-2(1+2)m2?4?2+?+3+22
m2+2?m+2?
-11-62
m2+242-9==.
86+42
4×2
m+2
42-9
∴k1与k2之积为定值,且该定值是.
8
433
6.已知平面上动点P到点F(3,0)的距离与到直线x=的距离之比为,记动点P32的轨迹为曲线E. (1)求曲线E的方程;
(2)设M(m,n)是曲线E上的动点,直线l的方程为mx+ny=1. ①设直线l与圆x+y=1交于不同两点C,D,求|CD|的取值范围;
18
2
2
②求与动直线l恒相切的定椭圆E′的方程,并探究:若M(m,n)是曲线Γ:Ax+By=
2
2
1(A·B≠0)上的动点,是否存在与直线l:mx+ny=1恒相切的定曲线Γ′?若存在,直接写出曲线Γ′的方程;若不存在,说明理由. 解 (1)设P(x,y),由题意,得(x-3)+y2
2
?43??x-?
3??
x2
2
=
3
. 2
整理,得+y=1,∴曲线E的方程为+y=1.
44(2)①圆心到直线l的距离d=
1
x2
2
m+n22,
∵直线与圆有两个不同交点C,D, ∴|CD|=4?1-
2
??
1?. m+n2??
2
又∵+n=1(m≠0),
44??2
∴|CD|=4?1-2?.
?3m+4?∵|m|≤2,∴0 ∴0<1-2≤. 3m+44 ∴|CD|∈(0,3],|CD|∈(0,3], 2 2 m2 2 即|CD|的取值范围为(0,3]. ②当m=0,n=1时,直线l的方程为y=1; 1 当m=2,n=0时,直线l的方程为x=. 2根据椭圆对称性,猜想E′的方程为4x+y=1. 下面证明:直线mx+ny=1(n≠0)与4x+y=1相切, 2 2 2 2 其中+n=1,即m+4n=4. 44x+y=1,?? 由?1-mxy=,?n? 2 2 m2 222 2 2 消去y得 (m2+4n2)x2-2mx+1-n2=0, 即4x-2mx+1-n=0, ∴Δ=4m-16(1-n)=4(m+4n-4)=0恒成立,从而直线mx+ny=1与椭圆E′:4x+ 2 2 2 2 2 y2=1恒相切. 19 若点M(m,n)是曲线Γ:Ax+By=1(A·B≠0)上的动点,则直线l:mx+ny=1与定曲线 2 2 x2y2 Γ′:+=1(A·B≠0)恒相切. AB 20