Question

【題目】已知圓O：x2+y2＝3，直線PA與圓O相切于點A，直線PB垂直y軸于點B，且|PB|＝2|PA|.

（1）求點P的軌跡E的方程；

（2）過點（1，0）且與x軸不重合的直線與軌跡E相交于P，Q兩點，在x軸上是否存在定點D，使得x軸是∠PDQ的角平分線，若存在，求出D點坐標，若不存在，說明理由.

Answer 1

【答案】（1）（2）存在；定點D（4，0）

【解析】

（1）設P（x，y），根據(jù)直線PA與圓O相切于點A，利用切線長公式得到|PA|2＝x2+y2﹣3，|再根據(jù)直線PB垂直y軸于點B，得到|PB|2＝x2，然后由|PB|＝2|PA|求解.

（2）設直線l的方程為：x＝my+1，與橢圓方程聯(lián)立，利用韋達定理得到，，代入kPD+kQD＝0，化簡整理得，解得x0即可.

（1）設P（x，y），因為直線PA與圓O相切于點A，

所以|PA|2＝|PO|2﹣3＝x2+y2﹣3，|

又因為直線PB垂直y軸于點B，

所以|PB|2＝x2，

又因為|PB|＝2|PA|

所以x2+y2﹣3＝x2，

即x2＝4（x2+y2﹣3），

化簡得，

∴點P的軌跡E的方程為：；

（2）設直線l的方程為：x＝my+1，P（x1，y1），Q（x2，y2），

聯(lián)立方程，整理得：（4+3m2）y2+6my﹣9＝0，

∴，，

假設存在定點D（x0，0），使得x軸是∠PDQ的角平分線，則kPD+kQD＝0，

∴，

∴，

∴，

∴，

即，

解得：x0＝4，

所以存在定點D（4，0），使得x軸是∠PDQ的角平分線.