在椭圆 $\dfrac{x^2}4+\dfrac{y^2}3=1$ 中,直线 $l$ 与椭圆交于 $A,B$ 两点,直线 $AB$ 不过点 $P(2,0)$,且以 $AB$ 为直径的圆恒过点 $P(2,0)$,求证:直线 $AB$ 恒过定点,并求该定点的坐标.
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$\left(\dfrac 27,0\right)$
【解析】
设直线方程为 $x=my+n$,$A(x_1,y_1)$,$B(x_2,y_2)$.联立直线 $AB$ 与椭圆方程可得$$\left(3m^2+4\right)y^2+6mny+3n^2-12=0,$$于是由 $\overrightarrow{PA}\cdot \overrightarrow{PB}=0$,可得$$\left(my_1+n-2\right)\left(my_2+n-2\right)+y_1y_2=0,$$即$$\left(3m^2+4\right)(n-2)^2-6m^2n(n-2)+\left(3n^2-12\right)m^2+3n^2-12=0,$$化简得 $7n^2-16n+4=0$,解得 $n=\dfrac 27$ 或 $n=2$(舍去).于是直线 $AB$ 恒过定点 $\left(\dfrac 27,0\right)$.
答案
解析
备注