Question

已知圓心為F₁的圓的方程為（x+2）²+y²=32，F(xiàn)₂（2，0），C是圓F₁上的動(dòng)點(diǎn)，F(xiàn)₂C的垂直平分線交F₁C于M．
（1）求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程；
（2）設(shè)N（0，2），過點(diǎn)P（-1，-2）作直線l，交M的軌跡于不同于N的A，B兩點(diǎn)，直線NA，NB的斜率分別為k₁，k₂，證明：k₁+k₂為定值．

Answer 1

考點(diǎn)：直線與圓錐曲線的綜合問題,軌跡方程

專題：綜合題,圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程

分析：（1）由橢圓的定義，得點(diǎn)M的軌跡是以F₁、F₂為焦點(diǎn)，以4

2

為長軸長的橢圓，即可求得軌跡方程；
（2）分直線l的斜率存在和不存在兩種情況討論，斜率不存在時(shí)，直接求出A，B的坐標(biāo)，則k₁、k₂可求，求出k_l+k₂=4，當(dāng)斜率存在時(shí)，設(shè)出直線l的方程，和橢圓方程聯(lián)立后化為關(guān)于x的一元二次方程，利用根與系數(shù)關(guān)系得到A，B兩點(diǎn)橫坐標(biāo)的和與積，寫出斜率的和后代入A，B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)的和與積，整理后得到k_l+k₂=4．從而證得答案．

解答： （1）解：∵F₂C的垂直平分線交F₁C于M，
∴|MF₁|=|MC|．
∵|F₁C|=4

2

，
∴|MF₁|+|MC|=4

2

，
∴|MF₁|+|MF₂|=4

2

，
∴點(diǎn)M的軌跡是以F₁、F₂為焦點(diǎn)，以4

2

為長軸長的橢圓．
由c=2，a=2

2

，得b²=a²-c²=8-4=4．
故曲線C的方程為

x2

8

+

y2

4

=1；
（2）證明：當(dāng)直線l的斜率存在時(shí)，設(shè)其方程為y+2=k（x+1），
與橢圓方程聯(lián)立，可得（1+2k²）x²+4k（k-2）x+2k²-8k=0．
設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），
則x₁+x₂=-

4k(k-2)

1+2k2

，x₁x₂=

2k2-8k

1+2k2

．
從而k_l+k₂=

y1-2

x1

+

y2-2

x2

=2k-（k-4）•

4k(k-2)

2k2-8k

=4．
當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí)，得A（-1，

14

2

），B（-1，-

14

2

），
得k_l+k₂═4．
綜上，恒有k_l+k₂=4，為定值．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，考查了直線和圓錐曲線的關(guān)系，考查了分類討論的數(shù)學(xué)思想方法，此類問題常用直線方程和圓錐曲線方程聯(lián)立，利用一元二次方程的根與系數(shù)關(guān)系求解，考查了學(xué)生的計(jì)算能力，屬難題．