Question

已知?jiǎng)狱c(diǎn)P（x，y）與一定點(diǎn)F（1，0）的距離和它到一定直線l：x=4的距離之比為．
（Ⅰ） 求動(dòng)點(diǎn)P（x，y）的軌跡C的方程；
（Ⅱ）已知直線l'：x=my+1交軌跡C于A、B兩點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)A、B分別作直線l：x=4的垂線，垂足依次為點(diǎn)D、E．連接AE、BD，試探索當(dāng)m變化時(shí)，直線AE、BD是否相交于一定點(diǎn)N？若交于定點(diǎn)N，請(qǐng)求出N點(diǎn)的坐標(biāo)，并給予證明；否則說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）直接利用求軌跡方程的步驟，由題意列出滿足動(dòng)點(diǎn)P（x，y）到定點(diǎn)F（1，0）的距離和它到一定直線l：x=4的距離之比為的等式，整理后即可得到點(diǎn)P的軌跡；
（Ⅱ）如果存在滿足條件的定點(diǎn)N，則該點(diǎn)對(duì)于m=0的直線也成立，所以先取m=0，與橢圓聯(lián)立后解出A、B的坐標(biāo)，同時(shí)求出D、E的坐標(biāo)，由兩點(diǎn)式寫出AE、BD所在的直線方程，兩直線聯(lián)立求出N的坐標(biāo)，然后證明該點(diǎn)對(duì)于m取其它值時(shí)也滿足直線AE、BD是相交于定點(diǎn)N，方法是用共線向量基本定理．
解答：解：（Ⅰ）由題意得，
即，
兩邊平方得：4x²-8x+4+4y²=x²-8x+16．
得 ．
所以動(dòng)點(diǎn)P（x，y）的軌跡C的方程為橢圓．
（Ⅱ）當(dāng)m變化時(shí)，直線AE、BD相交于一定點(diǎn)N．
證明：如圖，

當(dāng)m=0時(shí)，聯(lián)立直線x=1與橢圓 ，
得、，
過(guò)A、B作直線x=4的垂線，得兩垂足、．
由直線方程的兩點(diǎn)式得：直線AE的方程為：2x+2y-5=0，直線BD的方程為：2x-2y-5=0，
方程聯(lián)立解得，所以直線AE、BD相交于一點(diǎn)．
假設(shè)直線AE、BD相交于一定點(diǎn)N．
證明：設(shè)A（my₁+1，y₁），B（my₂+1，y₂），則D（4，y₁），E（4，y₂），
由消去x并整理得（3m²+4）y²+6my-9=0，
△=36m²-4×（3m²+4）×（-9）=144m²+144＞0＞0，
由韋達(dá)定理得，．
因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131025125854122601897/SYS201310251258541226018018_DA/17.png">，，
所以==×=0
所以，，所以A、N、E三點(diǎn)共線，
同理可證B、N、D三點(diǎn)共線，所以直線AE、BD相交于一定點(diǎn)N．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了軌跡方程，考查了直線與橢圓的綜合，對(duì)于定點(diǎn)的存在性問(wèn)題，先找出滿足條件的特殊點(diǎn)，然后對(duì)其它情況進(jìn)行證明是該類問(wèn)題常用的方法．該題屬有一定難度題目．