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.
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.
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
.