- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知点A(0,-2),B(0,4),动点P(x,y)满足•
=y2-8;
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)设(1)中所求轨迹方程与直线y=x+2交于C、D两点;求证OC⊥OD(O为坐标原点).
正确答案
(1)∵A(0,-2),B(0,4),P(x,y)
∴=(-x,-2-y),
=(-x,4-y)
∵•
=y2-8
∴-x(-x)+(4-y)(-2-y)=y2-8
整理可得,x2=2y
(2)联立可得x2-2x-4=0
设C(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=2,x1x2=-4,
∴y1y2=(x1+2)(x2+2)=x1x2+2(x1+x2)+4=4
∵•
=x1x2+y1y2=0
∴OC⊥OD
已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得的弦MN的长为8.
(Ⅰ) 求动圆圆心的轨迹C的方程;
(Ⅱ) 已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,证明直线过定点.
正确答案
(Ⅰ)设圆心C(x,y),过点C作CE⊥y 轴,垂足为E,则|ME|=|MN|,
∴|CA|2=|CM|2=|ME|2+|EC|2,
∴(x-4)2+y2=42+x2,化为y2=8x.
(II)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由题意可知y1+y2≠0,y1y2<0.=8x1,
=8x2.
∵x轴是∠PBQ的角平分线,∴kPB=-kQB,
∴=-
,∴
=
,化为8+y1y2=0.
直线PQ的方程为y-y1=(x-x1),
∴y-y1=(x-x1),化为y-y1=
(x-
),
化为y(y2+y1)-y1(y2+y1)=8x-,
y(y1+y2)+8=8x,令y=0,则x=1,
∴直线PQ过 定点(1,0)
已知一动圆P与定圆(x-1)2+y2=1和y轴都相切,
(1)求动圆圆心P的轨迹M的方程;
(2)过定点A(1,2),作△ABC,使∠BAC=90°,且动点B,C在P的轨迹M上移动(B,C不在坐标轴上),问直线BC是否过某定点?证明你的结论.
正确答案
(1)设动点P的坐标为(x,y),由题设知:-1=|x|3′
化简得:x>0时,y2=4x.
x<0时,y=0
所以 P点的轨迹方程为y2=4x(x>0)和y=0(x<0)6′
(2)设B、C的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),又A(1,2)
∵∠BAC=90°,∴•
=(x1-1,y1-2)•(x2-1,y2-2)=0
即(x1-1)(x2-1)+(y1-2)(y2-2)=0①
而BC的直线方程为(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1)②8′
∵B、C在抛物线y2=4x上,
∴x1=,x2=
代入①式化简得-2(y1+y2)-y1y2=20③10′
把x1=,x2=
代入②式化简得BC的方程为(y1+y2)y-y1y2=4x④12′
对比③④可知,直线BC过点(5,-2),
∴直线BC恒过一定点(5,-2)14′
已知△AOB的顶点A在射线l1:y=x(x>0)上,A,B两点关于x轴对称,O为坐标原点,且线段AB上有一点M满足|AM|•|MB|=3.当点A在l1上移动时,记点M的轨迹为W.
(Ⅰ)求轨迹W的方程;
(Ⅱ)设N(2,0),过N的直线l与W相交于P、Q两点.求证:不存在直线l,使得•
=1.
正确答案
(Ⅰ)因为A,B两点关于x轴对称,
所以AB边所在直线与y轴平行.
设M(x,y),由题意,得A(x,x), B(x,-
x),
所以|AM|=x-y, |MB|=y+
x,
因为|AM|•|MB|=3,
所以(x-y)×(y+
x)=3,即x2-
=1,
所以点M的轨迹W的方程为x2-=1(x>0).
(Ⅱ)证明:设l:y=k(x-2)或x=2,P(x1,y1),Q(x2,y2),
当直线l:y=k(x-2)时:
由题意,知点P,Q的坐标是方程组的解,
消去y得(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0,
所以△=(4k2)2-4(3-k2)(-4k2-3)=36(k2+1)>0,
且3-k2≠0,x1+x2=, x1x2=
,
因为直线l与双曲线的右支(即W)相交两点P、Q,
所以x1+x2=>0, x1x2=
>0,即k2>3.1
因为y1y2=k(x1-2)•k(x2-2)=k2[x1x2-2(x1+x2)+4],
所以•
=x1x2+y1y2,=(1+k2)x1x2-2k2(x1+x2)+4k2,
=(1+k2)•-2k2•
+4k2=
,
要使•
=1,则必须有
=1,解得k2=1,代入1不符合.
所以不存在l,使得•
=1.
当直线l:x=2时,P(2,3),Q(2,-3),•
=-5,不符合题意.
综上:不存在直线l使得•
=1.
设MN是双曲线-
=1的弦,且MN与x轴垂直,A1、A2是双曲线的左、右顶点.
(Ⅰ)求直线MA1和NA2的交点的轨迹C的方程;
(Ⅱ)设直线y=x-1与轨迹C交于A、B两点,若轨迹C上的点P满足=λ
+μ
(O为坐标原点,λ,μ∈R)
求证:λ2+μ2-λμ为定值,并求出这个定值.
正确答案
(Ⅰ)∵A1、A2是双曲线的左、右顶点,∴A1(-2,0)A2(2,0)
∵MN是双曲线-
=1的弦,且MN与x轴垂直,∴设M(x0,y0),则N(x0,-y0)
则直线MA1和NA2的方程分别为y=(x+2),y=
(x-2)
联立两方程,解x0,y0,得 ,∵M(x0,y0)在双曲线上,代入双曲线方程,得
+
=1,即直线MA1和NA2的交点的轨迹C的方程为
+
=1
(Ⅱ)联立得7x2-8x-8=0
由韦达定理得x1+x2=,x1x2=
A,B,P三点在+
=1上,
知3x12+4y12=12,3x22+4y22=12,
∵=λ
+μ
,∴P点坐标为(λ2x12+2λμx1x2+μ2x22,λ2y12+2λμy1y2+μ2y22)
∴3(λ2x12+2λμx1x2+μ2x22)+4(λ2y12+2λμy1y2+μ2y22)=12
又3x1x2+4y1y2=7x1x2-4(x1+x2)+4=-
∴λ2+μ2-λμ=1
∴λ2+μ2-λμ为定值,且定制为1.
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