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试题详情及答案解析
(本题满分18分)在平面直角坐标系中,已知动点,点与点关于直线对称,且.直线是过点的任意一条直线.
(1)求动点所在曲线的轨迹方程;
(2)设直线与曲线交于两点,且,求直线的方程;
(3)若直线与曲线交于两点,与线段交于点(点不同于点),直线与直线交于点,求证:是定值.
答案:(1) ; (2) ; (3)定值为1;证明祥见解析.
试题分析:(1)求出N的坐标,运用向量的数量积的坐标表示,化简即可得到轨迹方程;
(2)设l:y=k(x-1),联立椭圆方程,消去y,运用韦达定理和弦长公式,即可求得斜率,进而得到直线方程;
(3)求出HA,GB的方程,设出Q的坐标,由(2)得,P(0,-k),再由直线GB与直线HA交于点O,解得Q的纵坐标,再由向量的数量积的坐标表示,即可得到定值1.
试题解析:(1)依据题意,可得点.                                                   
.                                  

.                                                          
所求动点的轨迹方程为.                                      
(2)若直线轴,则可求得,这与已知矛盾,因此满足题意的直线不平行于轴.
设直线的斜率为,则.                                       
 得.                         
设点,有 且恒成立(因点在椭圆内部).

于是,,即,   
解得.                          
所以,所求直线.                                        
证明(3)直线与线段交于点,且与点不重合,
直线的斜率满足:.                                    
由(2)可得点,                                                     
可算得.                                    
又直线.                             
设点,则由(此等式右边为正数).
,且=
 ,解得.                                             
为定值.                                       
考点:直线与圆锥曲线的综合问题.