已知点p是圆(x+1)2+y2=16上的动点,圆心为B.A(1,0)是圆内的定点;PA的中垂线交BP于点Q.
(1)求点Q的轨迹C的方程;
(2)若直线l交轨迹C于M,N(MN与x轴、y轴都不平行)两点,G为MN的中点,求KMN•KOG的值(O为坐标系原点).
【答案】
分析:(1)利用垂直平分线的性质可得|QA|=|QP|,由|QB|+|QP|=4,可得|QB|+|QA|=4,利用椭圆的定义可得点Q的轨迹是一个椭圆;
(2)法一:设M(x
1,y
1),N(x
2,y
2)(x
1≠x
2,y
1≠y
2),则
.代入可得
,利用点差法可得
.再利用斜率计算公式即可得出K
MN•K
OG的值;
法二:设M(x
1,y
1),N(x
2,y
2)(x
1≠x
2,y
1≠y
2),直线MN的方程为y=kx+b(k≠0),则
,
由于y
1=kx
1+b,y
2=kx
2+b,可得y
1+y
2=k(x
1+x
2)+2b,利用斜率计算公式可得
,将y=kx+b代入椭圆方程得:(4k
2+3)x
2+8kbx+4b
2-12=0,利用根与系数的关系可得
,代入得到
,即可得出K
MN•K
OG的值.
解答:解:(1)由条件知:|QA|=|QP|,
∵|QB|+|QP|=4,
∴|QB|+|QA|=4,
∵|AB|=2<4,
所以点Q的轨迹是以B,A为焦点的椭圆,
∵2a=4,2c=2,∴b
2=3,
所以点Q的轨迹C的方程是
.
(2)设M(x
1,y
1),N(x
2,y
2)(x
1≠x
2,y
1≠y
2),则
.
∵直线l与椭圆相较于点M,N,
∴
,
∴
,可得
.
∵
,
∴
.
另解:设M(x
1,y
1),N(x
2,y
2)(x
1≠x
2,y
1≠y
2),直线MN的方程为y=kx+b(k≠0),
则
,
∵y
1=kx
1+b,y
2=kx
2+b,∴y
1+y
2=k(x
1+x
2)+2b,
∴
,
将y=kx+b代入椭圆方程得:(4k
2+3)x
2+8kbx+4b
2-12=0,
∴
,
∴
,
所以
.
点评:本题综合考查了圆与椭圆的定义及其标准方程、线段的垂直平分线、直线与椭圆相交问题转化为根与系数的关系、直线的斜率计算公式、点差法等基础知识与基本技能,考查了数形结合的能力、推理能力、计算能力.