- 动点的轨迹方程
- 共573题
设AB是单位圆O的直径,N是圆上的动点,过点N的切线与过点A、B的切线分别交于D、C两点.四边形ABCD的对角线AC和BD的交点为G,求G的轨迹.
正确答案
以圆心O为原点,直径AB为x轴建立直角坐标系,
则A(-1,0),B(1,0),单位圆的方程为x2+y2=1,
设N的坐标为(cosθ,sinθ),则切线DC的方程为:xcosθ+ysinθ=1,
由此可得C(1,),D(-1,
),
AC的方程为y=(x+1),
BD的方程为y=-(x-1),
将两式相乘得:y2=-(x2-1),
即x2+4y2=1
当点N恰为A或B时,四边形ABCD变为线段AB,这不符合题意,所以轨迹不能包括A、B两点,所以G的轨迹方程为x2+4y2=1,(-1<x<1).
(文科做):已知双曲线过点A(-2,4)和B(4,4),它的一个焦点是抛物线y2=4x的焦点,求它的另一个焦点的轨迹方程.
正确答案
∵抛物线y2=4x的焦点坐标为(1,0),
∴不妨设双曲线的焦点F1(1,0),
∵双曲线过点A(-2,4)和B(4,4),
∴|AF1|=|BF1|=5,
由双曲线的定义知,||AF1|-|AF2||=||BF1|-|BF2||,即|5-|AF2||=|5-|BF2||,
(1)当5-|AF2|=5-|BF2|时,即|AF2|=|BF2|,
∴焦点F2的轨迹是线段AB的中垂线,其方程为x=1(y≠0),
(2)当5-|AF2|=|BF2|-5时,即|AF2|+|BF2|=10>6,
∴焦点F2的轨迹是以A、B为焦点,长轴为10的椭圆,
∴其中心是(1,4),a=5,c=3,∴b2=25-9=16,
其方程为+
=1(y≠0).
∴所求的轨迹方程为:x=1(y≠0)或+
=1(y≠0).
求经过定点M(1,2),以y轴为准线,离心率为的椭圆的左顶点的轨迹方程.
正确答案
因为椭圆经过点M(1,2),且以y轴为准线,
所以椭圆在y轴右侧,长轴平行于x轴
设椭圆左顶点为A(x,y),因为椭圆的离心率为,
所以左顶点A到左焦点F的距离为A到y轴的距离的,
从而左焦点F的坐标为(,y)
设d为点M到y轴的距离,则d=1
根据=
及两点间距离公式,可得
(-1)2+(y-2)2=(
)2,即
9(x-)2+4(y-2)2=1
这就是所求的轨迹方程
已知定点A,B且AB=2a,如果动点P到点A的距离和到点B的距离之比为2:1,求点P的轨迹方程,并说明它表示什么曲线.
正确答案
选取AB所在直线为横轴,
从A到B为正方向,以AB中点O为原点,
过O作AB的垂线为纵轴,则A为(-a,0),
B为(a,0),设P为(x,y)
∵=
,∴
=2.
∴(x+a)2+y2=4[(x-a)2+y2],
∴3x2-10ax+3y2+3a2=0.
因为x2,y2两项的系数相等,且缺xy项,
所以轨迹的图形是圆.
(理科)如图,梯形ABCD的底边AB在y轴上,原点O为AB的中点,|AB|=,|CD|=2-
,AC⊥BD,M为CD的中点.
(1)求点M的轨迹方程;
(2)过M作AB的垂线,垂足为N,若存在正常数λ0,使=λ0
,且P点到A、B 的距离和为定值,
(3)过(0,)的直线与轨迹E交于P、Q两点,且
•
=0,求此直线方程.求点P的轨迹E的方程.
正确答案
(1)设点M的坐标为M(x,y)(x≠0),则 C(x,y-1+),D(x,y+1-
)
∵A(0,),B(0,-
),AC⊥BD
∴•
=0,即(x,y-1)•(x,y+1)=0,
∴x2+y2=1(x≠0).
(2)设P(x,y),则M((1+λ0)x,y),代入M的轨迹方程(1+λ0)2 x2+y2=1(x≠0)
∴P的轨迹方程为椭圆(除去长轴的两个端点).
要P到A、B的距离之和为定值,则以A、B为焦点,故1+=
,
∴λ0=2
从而所求P的轨迹方程为9x2+y2=1(x≠0).
(3)l的斜率存在,设方程为y=kx+,代入椭圆方程可得(9+k2)x2+kx-
=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=-
∵•
=0,∴x1x2+y1y2=0,
整理,得-
+
=0
∴k=±
即所求l的方程为y=±x+
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