Question

如圖，橢圓（）的右焦點為，過點的一動直線繞點轉動，并且交橢圓于A，B兩點，P為線段AB的中點．

（1）求點P的軌跡H的方程；

（2）若在Q的方程中，令， ．

設軌跡H的最高點和最低點分別為M和N．當為何值時，MNF為一個正三角形？

Answer 1

解：如圖，（1）設橢圓Q：（a>b>0）

上的點A（x₁，y₁）、B（x₂，y₂），又設P點坐標為P（x，y），則

1°當AB不垂直x軸時，x₁¹x₂，

由（1）－（2）得

b²（x₁－x₂）2x＋a²（y₁－y₂）2y＝0

  

b²x²＋a²y²－b²cx＝0…………（3）

2°當AB垂直于x軸時，點P即為點F，滿足方程（3）

故所求點P的軌跡方程為：b²x²＋a²y²－b²cx＝0

（2）因為軌跡H的方程可化為：

M（，），N（ ，－），F（c，0），使△MNF為一個正三角形時，則

tan＝＝，即a²＝3b². 由于，

，則1＋cosq＋sinq＝3 sinq，得q＝arctan