Question

已知點A（-2，0），B（1，0），平面內的動點P滿足|PA|=λ|PB|（λ為常數，λ＞0）．
（1）求點P的軌跡E的方程，并指出其表示的曲線的形狀．
（2）當λ=2時，P的軌跡E與x軸交于C、D兩點，M是軌跡上異于C、D的任意一點，直線l：x=-3，直線CM與直線l交于點C′，直線DM與直線l交于點D'．求證：以C′D′為直徑的圓總過定點，并求出定點坐標．

Answer 1

（1）設點P（x，y），由|PA|=λ|PB|得：

(x+2)2+y2

=λ

(x-1)2+y2

變形整理得：（1-λ²）x²+（1-λ²）y²+（4+2λ²）x+4-λ²=0
當λ=1時，化為x=-

1

2

，此時軌跡E所表示的曲線為直線．
當λ≠1時，化為(x+

λ2+2

1-λ2

)2+y2=

9λ2

(1-λ2)2

．
此時軌跡E所表示的曲線是以(-

λ2+2

1-λ2

，0)為圓心，半徑為|

3λ

1-λ2

|的圓；
（2）λ=2時，方程(x+

λ2+2

1-λ2

)2+y2=

9λ2

(1-λ2)2

化為x²-4x+y²=0，
P的軌跡方程為x²-4x+y²=0，此時C（0，0）、D（4，0），設M（x₀，y₀），
則直線CM的方程為：y=

y0

x0

x．
聯立方程

x=-3 y= y0 x0 x

，得C′(-3，

-3y0

x0

)，
直線DM的方程為：y=

y0

x0-4

(x-4)．
聯立方程

x=-3 y= y0 x0-4 (x-4)

，D′(-3，

-7y0

x0-4

)．
∴以C'D'為直徑的圓的方程為(x+3)2+(y+

3y0

x0

)(y+

7y0

x0-4

)=0，
又

y

20

=4x0-

x

20

，整理得：(x+3)2+y2-21+

10x0-12

y0

y=0．
令y=0，則有（x+3）²-21=0，解得x=-3±

21

∴以C'D'為直徑的圓總過定點，且定點坐標為（-3±

21

，0）．