(1)由椭圆的第二定义可知:
点M的轨迹E是以定点F(1,0)为焦点,离心率e=
1
2 ,直线l:x=4为准线的椭圆(除去与x轴相交的两点).
∴c=1,
c
a =
1
2 ,∴a=2,b 2=2 2-1 2=3,
∴点M的轨迹为椭圆E,其方程为
x 2
4 +
y 2
3 =1 (除去(±2,0)).
(2)以线段PQ为直径的圆经过定点F.下面给出证明:
如图所示:设C(x 0,y 0),(x 0≠±2),则直线AC的方程为: y=
y 0
x 0 +2 (x+2) ,
令x=4,则y P=
6 y 0
x 0 +2 ,∴ P(4,
6 y 0
x 0 +2 ) ,∴ k PF =
6 y 0
x 0 +2
4-1 =
2 y 0
x 0 +2 ;
直线BC的方程为: y=
y 0
x 0 -2 (x-2) ,令x=4,则y Q=
2 y 0
x 0 -2 ,∴ Q(4,
2 y 0
x 0 -2 ) ,∴k QF=
2 y 0
x 0 -2
4-1 =
2 y 0
3( x 0 -2) .
∴k PF•k QF=
2 y 0
x 0 +2 ×
2 y 0
3( x 0 -2) =
4 y 0 2
3( x 0 2 -4) ,
∵点C(x 0,y 0)在椭圆
x 2
4 +
y 2
3 =1 上,∴
x 0 2
4 +
y 0 2
3 =1 ,∴
4 y 0 2
3( x 0 2 -4) =-1,
∴k PF•k QF=-1.
因此以线段PQ为直径的圆经过定点F.