题目
已知动点M(x,y)到直线l:x=4的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍. (1)求动点M的轨迹C的方程; (2)过点P(0,3)的直线m与轨迹C交于A,B两点.若A是PB的中点,求直线m的斜率.
答案:解 (1)设M到直线l的距离为d,根据题意,d=2|MN|. 由此得|4-x|=2, 化简得+=1, 所以,动点M的轨迹方程为 +=1. (2)法一 由题意,设直线m的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2). 将y=kx+3代入+=1中,有(3+4k2)x2+24kx+24=0, 其中,Δ=(24k)2-4×24(3+4k2)=96(2k2-3)>0, 解得k2>. 由根与系数的关系得,x1+x2=-, ① x1x2=. ② 又因A是PB的中点,故x2=2x1, ③ 将③代入①,②,得x1=-,x=, 可得=,且k2>, 解得k=-或k=, 所以,直线m的斜率为-或. 法二 由题意,设直线m的方程为y=kx+3,A(x1,y1), B(x2,y2). ∵A是PB的中点, ∴x1=, ① y1=. ② 又+=1, ③ +=1, ④ 联立①,②,③,④解得或 即点B的坐标为(2,0)或(-2,0), 所以,直线m的斜率为-或.