三、解答题
(19)(本小题共14分)
已知点M(-2,0),N(2,0),动点P满足条件|PM|-|PN|=2.记动点P的
轨迹为W.
(Ⅰ)求W的方程;
(Ⅱ)若A,B是W上的不同两点,O是坐标原点,求的最小值.
解法一:
(Ⅰ)由|PM|-|PN|=2知动点P的轨迹是以M,N为焦点的双曲线的右支,
实半轴长a=.
又半焦距c=2,故虚半轴长b=
所以W的方程为=1,x≥.
(Ⅱ)设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).
当AB⊥x轴时,x1=x2,y1= -y2,从而=x1x2+y1y2=x21-y21=2.
当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m,与W的方程联立,消去y得
(1-k2)x2-2kmx-m2-2=0,
故x1+x2=
所以
=x1x2+y1y2
=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)
=(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2
又因为x1x2>0,所以k2-1>0,从而>2.
综上,当AB⊥x轴时,取得最小值2.
解法二:
(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则
x2i- y2i=( xi+yi)(xi-yi)=2(i=1,2).
令si=xi+yi,ti=xi-yi,
则siti=2,且si>0,ti>0,(i=1,2),所以
=x1x2+y1y2
当且仅当s1s2=t1t2,即时“=”成立.
所以的最小值是2.
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