题文
已知双曲线x2-y2=2的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2的动直线与双曲线相交于A,B两点.(I)若动点M满足F1M=F1A+F1B+F1O(其中O为坐标原点),求点M的轨迹方程;
(II)在x轴上是否存在定点C,使CA•CB为常数?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由. 题型:未知 难度:其他题型
答案
由条件知F1(-2,0),F2(2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2)(I)设M(x,y),则F1M=(x+2,y),F1A=(x1+2,y1),F1B=(x2+2,y2),F1O=(2,0),
由F1M=F1A+F1B+F1O,得x+2=x1+x2+6y=y1+y2,即x1+x2=x-4y1+y2=y,
于是AB的中点坐标为(x-42,y2),
当AB不与x轴垂直时,y1-y2x1-x2=y2x-42-2=yx-8,即y1-y2=yx-8(x1-x2),
又因为A,B两点在双曲线上,所以x12-y12=2,x22-y22=2,
两式相减得(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2),即(x1-x2)(x-4)=(y1-y2)y,
将y1-y2=yx-8(x1-x2)代入上式,化简得(x-6)2-y2=4,
当AB与x轴垂直时,x1=x2=2,求得M(8,0),也满足上述方程,
所以点M的轨迹方程是(x-6)2-y2=4.
(II)假设在x轴上存在定点C(m,0),使CA•CB为常数,
当AB不与x轴垂直时,设直线AB的方程是y=k(x-2)(k≠±1),
代入x2-y2=2有(1-k2)x2+4k2x-(4k2+2)=0
则x1,x2是上述方程的两个实根,所以x1+x2=4k2k2-1,x1x2=4k2+2k2-1,
于是CA•CB=(x1-m)(x2-m)+k2(x1-2)(x2-2)
=(k2+1)x1x2-(2k2+m)(x1+x2)+4k2+m2
=(k2+1)(4k2+2)k2-1-4k2(2k2+m)k2-1+4k2+m2
=2(1-2m)k2+2k2-1+m2
=2(1-2m)+4-4mk2-1+m2.
因为CA•CB是与k无关的常数,所以4-4m=0,即m=1,此时CA•CB=-1,
当AB与x轴垂直时,点A,B的坐标可分别设为(2,2),(2,-2),
此时CA•CB=(1,2)•(1,-2)=-1,
故在x轴上存在定点C(1,0),使CA•CB为常数.
解析
F1M考点
据考高分专家说,试题“已知双曲线x2-y2=2的左、右焦点分别.....”主要考查你对 [向量数量积的运算 ]考点的理解。


