Question

在平面直角坐標(biāo)系xOy中，動(dòng)點(diǎn)P到直線l：x=2的距離是到點(diǎn)F（1，0）的距離的倍．
（Ⅰ）求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程；
（Ⅱ）設(shè)直線FP與（Ⅰ）中曲線交于點(diǎn)Q，與l交于點(diǎn)A，分別過(guò)點(diǎn)P和Q作l的垂線，垂足為M，N，問(wèn)：是否存在點(diǎn)P使得△APM的面積是△AQN面積的9倍？若存在，求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】分析：（I）設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（x，y），根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式和兩點(diǎn)間的距離公式，結(jié)合題意建立關(guān)于x、y的等式，化簡(jiǎn)整理可得x²+2y²=2，所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為橢圓+y²=1；
（II）設(shè)點(diǎn)P（x₁，y₁），Q（x₂，y₂）．將直線FP方程x=ty+1與橢圓消去x，得到關(guān)于y的一元二次方程，結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系得到y(tǒng)₁+y₂和y₁y₂關(guān)于t的表達(dá)式．若△APM的面積是△AQN面積的9倍，由平幾知識(shí)可得△AQN∽△APM，則PM=3QN，結(jié)合橢圓的性質(zhì)得PF=3QF．因此得到y(tǒng)₁=-3y₂結(jié)合前面的等式，解出t=-1，從而得到存在點(diǎn)P（0，±1）使得△APM的面積是△AQN面積的9倍．
解答：解：（Ⅰ）設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（x，y）．
由題意知•=|2-x|…（3分）
化簡(jiǎn)得x²+2y²=2，
∴動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為x²+2y²=2，即+y²=1--------（5分）
（Ⅱ）設(shè)直線FP的方程為x=ty+1，點(diǎn)P（x₁，y₁），Q（x₂，y₂）
因?yàn)椤鰽QN∽△APM，所以PM=3QN，
由已知得PF=3QF，所以有y₁=-3y₂…（1）--------（7分）
由，消去x得（t²+2）y²+2ty-1=0，
∴△＞0且y₁+y₂=-…（2），y₁y₂=-…（3）--------（10分）
聯(lián)解（1）（2）（3），得t=-1，y₁=1，y₂=-或t=1，y₁=-1，y₂=
∴存在點(diǎn)P（0，±1）使得△APM的面積是△AQN面積的9倍．--------（13分）
點(diǎn)評(píng)：本題給出動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是橢圓，探索橢圓的焦點(diǎn)弦所在直線與準(zhǔn)線相交構(gòu)成三角形的面積問(wèn)題．著重考查了橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)、直線與橢圓的位置關(guān)系和三角形相似等知識(shí)，屬于中檔題．