Question

已知動點P（x，y）與一定點F（1，0）的距離和它到一定直線l：x=4的距離之比為．
（Ⅰ） 求動點P（x，y）的軌跡C的方程；
（Ⅱ）已知直線l'：x=my+1交軌跡C于A、B兩點，過點A、B分別作直線l：x=4的垂線，垂足依次為點D、E．連接AE、BD，試探索當m變化時，直線AE、BD是否相交于一定點N？若交于定點N，請求出N點的坐標，并給予證明；否則說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）直接利用求軌跡方程的步驟，由題意列出滿足動點P（x，y）到定點F（1，0）的距離和它到一定直線l：x=4的距離之比為的等式，整理后即可得到點P的軌跡；
（Ⅱ）如果存在滿足條件的定點N，則該點對于m=0的直線也成立，所以先取m=0，與橢圓聯立后解出A、B的坐標，同時求出D、E的坐標，由兩點式寫出AE、BD所在的直線方程，兩直線聯立求出N的坐標，然后證明該點對于m取其它值時也滿足直線AE、BD是相交于定點N，方法是用共線向量基本定理．
解答：解：（Ⅰ）由題意得，
即，
兩邊平方得：4x²-8x+4+4y²=x²-8x+16．
得 ．
所以動點P（x，y）的軌跡C的方程為橢圓．
（Ⅱ）當m變化時，直線AE、BD相交于一定點N．
證明：如圖，

當m=0時，聯立直線x=1與橢圓 ，
得、，
過A、B作直線x=4的垂線，得兩垂足、．
由直線方程的兩點式得：直線AE的方程為：2x+2y-5=0，直線BD的方程為：2x-2y-5=0，
方程聯立解得，所以直線AE、BD相交于一點．
假設直線AE、BD相交于一定點N．
證明：設A（my₁+1，y₁），B（my₂+1，y₂），則D（4，y₁），E（4，y₂），
由消去x并整理得（3m²+4）y²+6my-9=0，
△=36m²-4×（3m²+4）×（-9）=144m²+144＞0＞0，
由韋達定理得，．
因為，，
所以==×=0
所以，，所以A、N、E三點共線，
同理可證B、N、D三點共線，所以直線AE、BD相交于一定點N．
點評：本題考查了軌跡方程，考查了直線與橢圓的綜合，對于定點的存在性問題，先找出滿足條件的特殊點，然后對其它情況進行證明是該類問題常用的方法．該題屬有一定難度題目．