Question

在△ABC中，A、B为定点，C为动点，记∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c，已知c=2，且存在常数λ
（λ＞0），使得．
（1）求动点C的轨迹，并求其标准方程；
（2）设点O为坐标原点，过点B作直线l与（1）中的曲线交于M，N两点，若OM⊥ON，试确定λ的范围．

Answer

（1）在△PAB中，由余弦定理，有22=a2+b2-2abcosC，，故点P的轨迹C是以A，B为焦点，长轴长的椭圆，由此能求出椭圆C的方程．
（2）设M（x1，y1），N（x2，y2），当MN垂直于x轴时，MN的方程为x=1，由题意，，由λ＞0，得．当MN不垂直于x轴时，设MN的方程为y=k（x-1）．由得：[λ+（1+λ）k2]x2-2（1+λ）k2x+（1+λ）（k2-λ）=0，由题意知：λ+（1+λ）k2＞0，再由韦达定理能导出．由此可知．
【解析】
（1）在△PAB中，由余弦定理，有22=a2+b2-2abcosC，，
所以，点P的轨迹C是以A，B为焦点，长轴长的椭圆．（除去长轴上的顶点）
如图，以A、B所在的直线为x轴，以A、B的中点为坐标原点建立直角坐标系．
则，A（-1，0）和B（1，0）．
椭圆C的标准方程为：（y≠0）．
（2）设M（x1，y1），N（x2，y2），
①当MN垂直于x轴时，MN的方程为x=1，由题意，有M（1，1），N（1，-1）在椭圆上．
即，由λ＞0，得．
②当MN不垂直于x轴时，设MN的方程为y=k（x-1）．
由得：[λ+（1+λ）k2]x2-2（1+λ）k2x+（1+λ）（k2-λ）=0，
由题意知：λ+（1+λ）k2＞0，
所以，．
于是：．
因为OM⊥ON，所以，
所以，
所以，，
由λ＞0得1+λ-λ2＞0，解得．
综合①②得：．