长为 的线段 的两个端点 分别在 轴, 轴上移动,点 在直线 上且满足 .
(1) 求点 的轨迹方程;
(2) 记点 轨迹为曲线 ,过点 任作直线 交曲线 于 两点,过 作斜率为
的直线 交曲线 于另一点 ,求证:直线 与直线 的交点为定点( 为坐标原点),并求出该定点.
分析与解(1) 设,则
,,于是由可得
即
.
(2) 利用仿射变换
将椭圆
变为圆,,的斜率为,设直线与直线的交点为,把问题转化到圆中加以解决,如图.
连接.由于的斜率为,的斜率为,于是平分弧,进而可得于是四点共圆,四点共圆,有从而与相似,有因此为定值,为定点.转化到原坐标,所求定点为