- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知椭圆C1:+
=1(a>b>0)的离心率为
,直线l:x-y+
=0与椭圆C1相切.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直与椭圆的长轴,动直线l2垂直于直线l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;
(3)若A(x1,2),B(x2,y2),C(x0,y0)是C2上不同的点,且AB⊥BC,求实数y0的取值范围.
正确答案
(1)因为e==
,所以,a=
c,b=
c,椭圆 C1的方程可设为
+
=1,
与直线方程 x-y+=0 联立,消去y,可得 5x2+6
x+15-6c2=0,
因为直线与椭圆相切,所以,△=(6
5
)2-4×5(15-6c2)=0,
又因为c>0,所以 c=1,所以,椭圆 C1的方程为 +
=1.
(2)由题意可知,PM=MF2,又PM为点M到直线l1 的距离,
所以,点M到直线l1的距离与到点 F2的距离相等,
即点M的轨迹C2 是以直线 l1 为准线,点F2为焦点的抛物线,
因为直线l1的方程为X=-1,点P的坐标为(1,0),所以,点M的轨迹C2 的方程为 y2=4x.
(3)由题意可知A点坐标为(1,2). 因为AB⊥BC,所以,•
=0,
即 (x2-1,y2-1)•(x0-x2,y0-y2 )=0,又因为 x2=y22,x0=
y02,
所以, (y22-4 )(y02-y22 )+(y2-2 )(y0-y2 )=0,
因为 y2≠2,y2≠y0,所以,(y2+2)(y0+y2)+1=0,
整理可得:y22+(2+y0 )y2+(2y0+16)=0,关于 y2 的方程有不为2的解,所以
△=(2+y0)2-4(2y0+16)≥0,且 y0≠-6,
所以,y02-4y0-60≥0,且y0≠-6,解得 y0 的取值范围为 y0<-6,或 y0≥10.
已知点B是半圆x2+y2=1(y>0)上的一个动点,点A的坐标为(2,0),△ABC是以BC为斜边的等腰直角三角形,且顶点A、B、C按顺时针方向排列.求点C的轨方程.
正确答案
设C(x,y),令B(x0,y0),
∵点A的坐标为(2,0),△ABC是以BC为斜边的等腰直角三角形,
∴kAB×kAC=-1,且AB=AC
∴×
=-1 ①;
(x-2)2+y2=(x0-2)2+y02 ②
由①得x0-2=代入②得(x-2)2+y2=(
yy0
x-2
)2+y0 2
整理得(x-2)2+y2=y0 2×(1+),即y0 2=
=(x-2)2
又y0>0,x≥2
可得y0=x-2代入①得=-1,解得x0=2-y
又点B(x0,y0)是半圆x2+y2=1(y>0)上的一个动点
所以有(x-2)2+(y-2)2=1(x≥2)
故点C的轨迹方程是(x-2)2+(y-2)2=1(x≥2)
已知A,B是圆x2+y2=2上两动点,O是坐标原点,且∠AOB=120°,以A,B为切点的圆的两条切线交于点P,则点P的轨迹方程为______.
正确答案
由题意,A,O,B,P四点共圆,且圆的直径为OP
∵∠AOB=120°,PA,PB为圆的切线
∴∠AOP=60°
∵|OA|=,∠OAP=90°
∴|OP|=2
∴点P的轨迹方程为x2+y2=8
故答案为:x2+y2=8.
已知动点P在曲线2x2-y=0上移动,则点A(0,-1)与点P连线中点的轨迹方程是______.
正确答案
设点A(0,-1)与点P连线中点坐标为(x,y),则由中点坐标公式可得P(2x,2y+1),
∵动点P在曲线2x2-y=0上移动,
∴2(2x)2-(2y+1)=0
即8x2-2y-1=0
故答案为:8x2-2y-1=0.
已知点C(1,0),点A、B是⊙O:x2+y2=9上任意两个不同的点,且满足•
=0,设P为弦AB的中点,
(1)求点P的轨迹T的方程;
(2)试探究在轨迹T上是否存在这样的点:它到直线x=-1的距离恰好等于到点C的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)连接CP,由•
=0,知AC⊥BC
∴|CP|=|AP|=|BP|=|AB|,由垂径定理知|OP|2+|AP|2=|OA|2即|OP|2+|CP|2=9(4分)设点P(x,y),
有(x2+y2)+[(x-1)2+y2]=9化简,得到x2-x+y2=4(8分)
(2)根据抛物线的定义,到直线x=-1的距离等于到点C(1,0)的距离的点都在抛物线y2=2px上,其中=1,
∴p=2,故抛物线方程为y2=4x(10分)由方程组得x2+3x-4=0,解得x1=1,x2=-4(12分)
由于x≥0,故取x=1,此时y=±2,故满足条件的点存在的,其坐标为(1,-2)和(1,2)(14分)
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