Question

（本小題滿分13分）

已知雙曲線的右焦點(diǎn)為，過(guò)點(diǎn)的動(dòng)直線與雙曲線相交于兩點(diǎn)，點(diǎn)的坐標(biāo)是．

（I）證明，為常數(shù)；

（II）若動(dòng)點(diǎn)滿足（其中為坐標(biāo)原點(diǎn)），求點(diǎn)的軌跡方程．

 

Answer 1

【答案】

（I）為常數(shù)

（II）點(diǎn)的軌跡方程是

【解析】解：由條件知，設(shè)，．

（I）當(dāng)與軸垂直時(shí)，可設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為，，

此時(shí)．

當(dāng)不與軸垂直時(shí)，設(shè)直線的方程是．

代入，有．

則是上述方程的兩個(gè)實(shí)根，所以，，

于是

．

綜上所述，為常數(shù)．

（II）解法一：設(shè)，則，，

，，由得：

即

于是的中點(diǎn)坐標(biāo)為．

當(dāng)不與軸垂直時(shí)，，即．

又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012051810592021872135/SYS201205181100182343237898_DA.files/image010.png">兩點(diǎn)在雙曲線上，所以，，兩式相減得

，即．

將代入上式，化簡(jiǎn)得．

當(dāng)與軸垂直時(shí)，，求得，也滿足上述方程．

所以點(diǎn)的軌跡方程是．

解法二：同解法一得……………………………………①

當(dāng)不與軸垂直時(shí)，由（I） 有．…………………②

．………………………③

由①②③得．…………………………………………………④

．……………………………………………………………………⑤

當(dāng)時(shí)，，由④⑤得，，將其代入⑤有

．整理得．

當(dāng)時(shí)，點(diǎn)的坐標(biāo)為，滿足上述方程．

當(dāng)與軸垂直時(shí)，，求得，也滿足上述方程．

故點(diǎn)的軌跡方程是．