在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,且b,a,c成等差数列,b≥c,已知B(-1,0),C(1,0).
(1)求顶点A的轨迹L;
(2)是否存在直线m,使m过点B并与曲线L交于不同的两点P、Q,且|PQ|恰好等于原点到直线m的距离的倒数?若存在,求出m的方程,若不存在,说明理由.
【答案】
分析:(1)根据b,a,c成等差数列可得b+c=2a即|AB|+|AC|=4>|BC|=2再结合b≥c可得点A的轨迹L是左半个椭圆(去掉左顶点)然后根据椭圆的定义即可写出点A的轨迹方程.
(2)可假设存在直线m满足题意则根据弦长公式可知要求|PQ|需将直线m与曲线L的方程联立消去y然后根据根与系数的关系求出x
1+x
2,x
1•x
2再代入弦长公式即可求出|PQ|但在写出过点B的直线时吥不知斜率存在与否故需对直线m的斜率存在与否进行讨论.
解答:解:(1)由题设知b+c=2a,|BC|=2
∴|AB|+|AC|=b+c=2a=2|BC|=4
又∵b≥c
∴由椭圆的定义知点A的轨迹L是左半个椭圆(去掉左顶点)即轨迹方程为:
=1(-2<x≤0)
(2)假设存在直线m满足题意
①当m斜率存在时设m的方程为y=k(x+1),把它代入椭圆方程,消去y得(4k
2+3)x
2+8k
2x-12+4k
2=0.
设P(x
1,y
1)Q(x
2,y
2)则x
1+x
2=-
,x
1•x
2=
又∵x
1≤0,x
2≤0
∴x
1x
2≥0
∴k
2≥3,
∴|PQ|=
=
设原点O到直线m的距离为d,则d=
∵|PQ|=
∴
=
∴k
2=
<3,这与k
2≥3矛盾,表明直线m不存在
②当斜率不存在时m的方程为x=-1,此时|PQ|=|y
1-y
2|=3,d=1,|PQ|≠
,
所以不满足题设
综上,满足题设的条件不存在
点评:本题主要对直线与圆锥曲线的综合问题的考察.解题的关键是第一问要求出点A所满足的关系式|AB|+|AC|=4>|BC|=2然后再根据椭圆的定义再结合限制条件即可求出点A的轨迹方程而对于第二问常用的解题思路是先假设这样的直线m存在然后根据题中的条件看是否能求出此直线但再利用弦长公式求|PQ|时需将直线m与曲线L的方程联立消去y然后根据根与系数的关系求出x
1+x
2,x
1•x
2故需对直线m的斜率的存在性进行讨论!