- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知平面上两个定点M、N
,P为一个动点,且满足
•
|
|•|
|.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若A、B是轨迹C上的两个不同动点=λ
.分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设其交点为Q,证明
•
为定值.
正确答案
(I)设P(x,y).
由已知=(x,y+2),
=(0,4),
=(-x,2-y),
•
=4y+8.
||•|
|=4
(3分)
∵•
=|
|•|
|
∴4y+8=4整理,得x2=8y
即动点P的轨迹C为抛物线,其方程为x2=8y.(6分)
(II)由已知N(0,2).
设A(x1,y1),B(x2,y2).由=λ
即得(-x1,2-y1)=λ(x2,y2-2)
将(1)式两边平方并把x12=8y1,x22=8y2代入得y1=λ2y2(3分)
解(2)、(3)式得y1=2λ,y2=,
且有x1x2=-λx22=-8λy2=-16.(8分)
抛物线方程为y=x2,求导得y′=
x.
所以过抛物线上A、B两点的切线方程分别是
y=x1(x-x1)+y1,y=
x2(x-x2)+y2,
即y=x1x-
,y=
x2x-
解出两条切线的交点Q的坐标为(,
)=(
,-2)(11分)
所以•
=(
,-4)•(x2-x1,y1-y2)
=(
-
)-4(
-
)=0
所以•
为定值,其值为0.(13分)
已知以C(2,0)为圆心的圆C和两条射线y=±x,(x≥0)都相切,设动直线L与圆C相切,并交两条射线于A、B,求线段AB中点M的轨迹方程.
正确答案
设直线L的方程为y=kx+b.A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y),
由得A(
,
),(k≠1)
由得B(
,
),
∴
由①②得:k=,b=
③
∵圆C与y=±x都相切
∴圆C的半径r=.
∵AB:kx-y+b=0与圆C相切,
∴=
,即2k2+4kb+b2-=0 ④
将③代入④(y2-x2)+4x(y2-x2)-2(y2-x2)=0
∵y2≠x2,∴y2-x2+4x-2=0即(x-2)2-y2=2.(y≠0)
当L⊥x轴时,线段AB的中点M(2±,0)也符合上面的方程,其轨迹在∠AOB内.
已知动点M(x,y)在曲线C上,点M与定点F(1,0)的距离和它到直线m:x=4的距离的比是.
(1)求曲线C的方程;
(2)点E(-1,0),∠EMF的外角平分线所在直线为l,直线EN垂直于直线l,且交FM的延长线于点N.试求点P(1,8)与点N连线的斜率k的取值范围.
正确答案
(1)设点M到直线m:x=4的距离为d,
根据题意,可得=
,
即=
,化简得
+
=1.
∴曲线C的方程是+
=1;
(2)由(1)得曲线C是E(-1,0)、F(1、0)为焦点的双曲线,2a=4.
根据题意,可知|ME|=|MN|,
∵|ME|+|MF|=2a,∴|NF|=|MN|+|MF|=4
∴点N的轨迹是以F(1,0)为圆心,4为半径的圆.
又∵直线PN的方程为:y-8=k(x-1),即kx-y+8-k=0.
∴圆心F到直线PN的距离d小于等于半径,可得≤4,
解之得k≤-或k≥
,可得斜率k的取值范围是(-∞,-
]∪[
,+∞).
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,椭圆上的点到焦点的最小距离为1.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若直线l与椭圆C交于A,B两点,且OA⊥OB(O为坐标原点),OH⊥AB于H点.试求点H的轨迹方程.
正确答案
(Ⅰ)由题意知:e==
,a-c=1,a2=b2+c2,解得a=2,b2=3.
故椭圆的方程为+
=1.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),
(1)若l⊥x轴,可设H(x0,0),因OA⊥OB,则A(x0,±x0).由+
=1,得
=
,即H(±
,0).
若l⊥y轴,可设H(0,y0),同理可得H(0,±).
(2)当直线l的斜率存在且不为0时,设l:y=kx+m,
由,消去y得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.
则x1+x2=-,x1x2=
.y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=
.由OA⊥OB,知x1x2+y1y2=0.故
+
=0,即7m2=12(k2+1)(记为①).
由OH⊥AB,可知直线OH的方程为y=-x.联立方程组
,得
(记为②).将②代入①,化简得x2+y2=
.综合(1)、(2),可知点H的轨迹方程为x2+y2=
.
已知点A(-,0),B(
,0),P是平面内的一个动点,直线PA与PB交于点P,且它们的斜率之积是-
.
(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程,并求出曲线C的离心率的值;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+1与曲线C交于M、N两点,当线段MN的中点在直线x+2y=0上时,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)设点P(x,y),∴kPA=,kPB=
,
则由已知得:•
=-
,
整理得+y2=1(x≠±
).
∴求得的曲线C的方程为+y2=1(x≠±
).
a2=2,b2=1,∴c==1,
∴e==
=
;
(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点(x0,y0),
得,
①-②得,(-
)+2(
-
)=0,
∴(x1+x2)+2(y1+y2)•()=0(x1≠x2),
又x1+x2=2x0,y1+y2=2y0
∴x0+2y0•k=0,
又∵x0+2y0=0,
以上两式联立解得直线l的斜率k=1.
∴直线l的方程为y=x+1.
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