- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2.从这个圆上任意一点P向x轴作垂线段PP′,求线段PP′中点M的轨迹.
正确答案
由题意可得已知圆的方程为x2+y2=4.
设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),
∵M是线段PP′的中点,
∴由中点坐标公式得x=x0,y=,
即x0=x,y0=2y.
∵P(x0,y0)在圆x2+y2=4上,
∴x02+y02=4 ①
将x0=x,y0=2y代入方程①得
x2+4y2=4,即+y2=1.
∴点M的轨迹是一个椭圆.
设△ABC的两个顶点A(-a,0),B(a,0)(a>0),顶点C是一个动点且满足直线AC的斜率与BC的斜率之积为负数m,试求顶点C的轨迹方程,并指出轨迹类型.
正确答案
设C的坐标为(x,y),则
∵△ABC的两个顶点A(-a,0),B(a,0)(a>0),直线AC的斜率与BC的斜率之积为负数m
∴×
=m
∴+
=1,(y≠0)
当m=-1时,轨迹是一个圆(除去与x轴的交点);
当0>m>-1是焦点在x轴上的椭圆(除去与x轴的交点);
当m<-1是焦点在y轴上的椭圆(除去与x轴的交点).
已知:三定点A(-,0),B(
,0),C(-
,0),动圆M线AB相切于N,且|AN|-|BN|=
,现分别过点A、B作动圆M的切线,两切线交于点P.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)直线3x-3my-2截动点P的轨迹所得弦长为2,求m的值;
(3)是否存在常数λ,使得∠PBC=λ∠PCB,若存在,求λ的值,若不存在,并请说明理由.
正确答案
(1)由平几知识得:|PA|-|PB|=|AN|-|BN|=>|AB|=
∴动点P的轨迹是A、B为焦点的双曲线(部分)
设它的方程为-
=1(x>a),则
解得:,故所求的方程为
-
=1(x>
)
(2)设直线3x-3my-2=0与动点P的轨迹相交于是Q1(x1,y1),Q2(x2,y2),
∵直线3x-3my-2=0恒过双曲线的焦点B
∴由双曲线定义知|Q1Q2|=e(x1+x2-)=2(x1+x2-
)=2
∴x1+x2=
若m=0,则x1=x2=,此时x1+x2=
,即|Q1Q2|=2合题意若m≠0,由
,消去y得:9x2-3(
-
x)2=1,
化简得:(27m2-9)x2+12x-3m2-4=0,x1+x2==
解得m=0与m≠0矛盾.
∴m=0
(3)当x=时,|BP|=1,|BC|=1,此时∠PCB=45°,∠PBC=90°
猜想λ=2
当x≠时,设P(x,y)则{y^2}=-3(
-x2),且tan∠PCB=
∴tan2∠PCB==
=
=
=
而tan∠PBC=-tan∠PBx==
∴tan2∠PCB=tan∠PBC
又∵0<∠PBC<π,0<2<PBC<π
∴2∠PCB=∠PBC即存在λ=2,使得:∠PBC=λ∠PCB
过原点的直线与圆x2+y2-6x+5=0相交于A、B两点,求弦AB的中点M的轨迹方程.
正确答案
设圆x2+y2-6x+5=0的圆心为C,则C的坐标是(3,0),由题意,CM⊥AB,则有kCMkAB=-1
∴×
=-1(x≠3,x≠0)…(3分)
化简得x2+y2-3x=0(x≠3,x≠0)…(6分)
当x=3时,y=0,点(3,0)适合题意 …(7分)
当x=0时,y=0,点(0,0)不适合题意 …(8分)
解方程组得x=
,y=±
∴点M的轨迹方程是x2+y2-3x=0(≤x≤3) …(10分)
已知点P是圆x2+y2=4上一动点,定点Q(4,0).
(1)求线段PQ中点的轨迹方程;
(2)设∠POQ的平分线交PQ于R,求R点的轨迹方程.
正确答案
(1)设PQ中点M(x,y),则P(2x-4,2y),代入圆的方程得(x-2)2+y2=1.
(2)设R(x,y),由=
=
,
设P(m,n),则有m=,n=
,
代入x2+y2=4中,得
(x-)2+y2=
(y≠0).
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