- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知动圆过定点P(1,0),且与定直线l:x=-1相切;
(1)求动圆圆心M的轨迹方程;
(2)设过点P且斜率为-的直线与曲线M相交于A、B两点,求线段AB的长.
正确答案
(1)因为动圆M过定点P(1,0),且与定直线l:x=-1相切,
所以由抛物线定义知:圆心M的轨迹是以定点P(1,0)为焦点,定直线l:x=-1为准线的抛物线,
所以圆心M的轨迹方程为y2=4x------(4分)
(2)由题知,直线AB的方程为y=-(x-1)------(5分)
所以,可得3x2-10x+3=0,
∴x=或x=3.
∴A(,
),B(3,-2
)------(6分)(或用弦长公式或用定义均可),
∴|AB|==
---------(8分)
已知M(2,0),N(-2,0),动点P满足|PN|-|PM|=2,点P的轨迹为W,过点M的直线与轨迹W交于A,B两点.
(Ⅰ)求轨迹W的方程;
(Ⅱ)若2=
,求直线AB斜率k的值,并判断以线段AB为直径的圆与直线x=
的位置关系,并说明理由.
正确答案
(Ⅰ)∵|PN|-|PM|=2<|MN|=4,
∴点P的轨迹是以M,N为焦点的双曲线的右支,
且a=1,c=2,b=.
∴轨迹W的方程为x2-
y
3
2=1(x≥1).(4分)
(Ⅱ)设直线AB的方程为y=k(x-2).
由得(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0.(5分)
设A(x1,y1).B(x2,y2),
则x1+x2=>0,①
x1x2=>0,②
△=16k4+4(3-k2)(4k2+3)>0.③(8分)
由①②③解得k2>3.(9分)
∵2=
,
∴2(2-x1,-y1)=(x2-2,y2),
∴x2=6-2x1.代入①②,得=6-x1,
=x1(6-2x1).
消掉x1得k2=35,k=±.(11分)
∵M(2,0)为双曲线右支的焦点,离心率e=2.由双曲线的几何性质,
得|AB|=e(x1+x2)-2a=2×-2=
.
设以AB为直径的圆的圆心为Q,Q到直线l的距离为d,
则d=-
=
.
∴d-=
-
=-
<0.
∴d<,直线l与圆Q相交.(14分)
设M为抛物线y2=2x上的动点,定点m0(-1,0),点P为线段m0m的中点,求P点的轨迹方程,并说明是什么曲线.
正确答案
设P(x,y),M(x0,y0),
又M0(-1,1),且P为线段M0M的中点,
所以,解得
.
代入y2=2x得,4y2=2(2x+1),整理得y2=x+,
所以P点的轨迹方程是y2=x+,
是以(-,0)为顶点,以x轴为对称轴,开口向右的抛物线.
已知A(-1,0),B(2,0),动点M(x,y)满足=
,设动点M的轨迹为C.
(1)求动点M的轨迹方程,并说明轨迹C是什么图形;
(2)求动点M与定点B连线的斜率的最小值;
(3)设直线l:y=x+m交轨迹C于P,Q两点,是否存在以线段PQ为直径的圆经过A?若存在,求出实数m的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)=
化简可得(x+2)2+y2=4.
轨迹C是以(-2,0)为圆心,2为半径的圆(3分)
(2)设过点B的直线为y=k(x-2).圆心到直线的距离d=≤2
∴-≤k≤
,kmin=-
(7分)
(3)假设存在,联立方程得2x2+2(m+2)x+m2=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2)则x1+x2=-m-2,x1x2=
PA⊥QA,∴(x1+1)(x2+1)+y1y2=(x1+1)(x2+1)+(x1+m)(x2+m)=0,
2x1x2+(m+1)(x1+x2)+m2+1=0得m2-3m-1=0,
m=且满足△>0.∴m=
(12分)
已知点A(4m,0)B(m,0)(m是大于0的常数),动点P满足•
=6m|
|
(Ⅰ)求点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)点Q是轨迹C上一点,过点Q的直线l交x轴于点F(-m,0),交y轴于点M,若||=2|
|,求直线的斜率.
正确答案
(Ⅰ)设P(x,y),则=(-3m,0),
=(x-4m,y),
=(m-x,-y).(3分)
∵•
=6m|
|,∴-3m(x-4m)=6m
.
则点P的轨迹C的方程为+
=1.(5分)
(Ⅱ)设Q(xQ,yQ),直线l:y=k(x+m),则点M(0,km).
当=2
时,由于F(-m,0),M(0,km),得(xQ,yQ-km)=2(-m-xQ,-yQ)
∴xQ=-,yQ=
km.(7分)
又点Q(-,
)在椭圆上,所以
+
=1.
解得k=±2.(9分)
当=-2
时,xQ=-2m,yQ=-km.(11分)
故直线l的斜率是0,±2.(13分)
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