已知點M(x,y)與點A1(-1,0),A2(1,0)連線的斜率之積為3.
(I)求點M的軌跡方程;
(II)是否存在點M(x,y)(x>1),使M(x,y)到點B(-2,0)和點C(0,2)的距離之和最?若存在,求出點M(x,y)的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】
分析:(I)先表示出兩連線的斜率,利用其乘積為3建立方程,化簡即可得到點M的軌跡方程.
(II)假設存在點M(x,y)(x>1),使M(x,y)到點B(-2,0)和點C(0,2)的距離之和最。桑á瘢┛芍,點M(x,y)在雙曲線
的右支上,利用|MB|+|MC|=|MC|+|MF|+2≥|CF|+2=2
+2,當三點C,M,F(xiàn)共線時,|MB|+|MC|取得最小值,將直線CF:x+y=2代入雙曲線
,可求點M的坐標.
解答:解:(Ⅰ)直線MA
1和MA
2的斜率分別為
與
,…(2分)
依題意,點M(x,y)與點A
1(-1,0),A
2(1,0)連線的斜率之積為3
∴
,即y
2-3x
2=-3.
所求軌跡方程為
. …(5分)
(Ⅱ)假設存在點M(x,y)(x>1),使M(x,y)到點B(-2,0)和點C(0,2)的距離之和最小
由(Ⅰ)可知,點M(x,y)在雙曲線
的右支上,
由雙曲線的定義知右焦點為F(2,0),…(6分)
∵|CF|=
且|MB|-|MF|=2,即|MB|=|MF|+2.…(8分)
所以|MB|+|MC|=|MC|+|MF|+2≥|CF|+2=2
+2.…(10分)
當三點C,M,F(xiàn)共線時,|MB|+|MC|最小值為2
+2.…(11分)
這時,直線CF:x+y=2代入雙曲線
,得2x
2+4x-7=0.
解得
,
因為x>1,所以
,此時
.
因此存在一點M
,使|MB|+|MC|最。12分)
點評:本題的考點是雙曲線的簡單性質(zhì),主要考查利用坐標建立方程,考查雙曲線的定義,同時考查最值問題的求解,屬于中檔題.