题目
在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-1, 0)、B(1, 0), 动点C满足条件:△ABC的周长为2+2.记动点C的轨迹为曲线W. (Ⅰ)求W的方程; (Ⅱ)经过点(0, )且斜率为k的直线l与曲线W 有两个不同的交点P和Q, 求k的取值范围; (Ⅲ)已知点M(,0),N(0, 1),在(Ⅱ)的条件下,是否存在常数k,使得向量与共线?如果存在,求出k的值;如果不存在,请说明理由.
答案:(Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ)见解析 解析: (Ⅰ) 设C(x, y), ∵ , , ∴ , ∴ 由定义知,动点C的轨迹是以A、B为焦点,长轴长为2的椭圆除去与x轴的两个交点. ∴ . ∴ . ∴ W: . …………………………………………… 2分 (Ⅱ) 设直线l的方程为,代入椭圆方程,得. 整理,得. ①………………………… 5分 因为直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于 ,解得或. ∴ 满足条件的k的取值范围为 ………… 7分 (Ⅲ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),则=(x1+x2,y1+y2), 由①得. ② 又 ③ 因为,, 所以.……………………… 11分 所以与共线等价于. 将②③代入上式,解得. 所以不存在常数k,使得向量与共线.