- 动点的轨迹方程
- 共573题
若点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P的轨迹方程为______.
正确答案
∵点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,
∴点P到直线y=-3的距离和它到点(0,3)的距离相等,
故点P的轨迹是以点(0,3)为焦点,以直线y=-3为准线的抛物线,
即p=6,则点P的轨迹方程为 x2=12y,
故答案为 x2=12y.
平面直角坐标系中,已知A(-2,0),B(2,0),C(1,0),P是x轴上任意一点,平面上点M满足:•
≥
•
对任意P恒成立,则点M的轨迹方程为______.
正确答案
设P(t,0),M(x,y),则
∵A(-2,0),B(2,0),C(1,0),•
≥
•
,
∴(x-t,y)•(2-t,0)≥(x-1,y)•(1,0),
∴(x-t)(2-t)≥x-1,
∴t2-(2+x)t+x+1≥0恒成立,
∴(2+x)2-4x-4≤0,
∴x2≤0,即x=0,
故答案为:x=0.
已知O为坐标原点,点M,N分别在x,y轴上运动,且|MN|=4,动点P满足=
.
(I)求动点P的轨迹C的方程.
(II)过点(0,2)的直线l与C交于不同两点A,B.
①求直线l斜率k的取值范围.②若OA⊥OB,求直线l的方程.
正确答案
(I)设M(a,0),N(0,b),P(x,y),由条件=
得(x-a,y)=
(-x,b-y),即
因为|MN|=4,所以a2+b2=16,即+y2=1
(II)设直线l的方程为:y=kx+2,与椭圆方程联立、消元得:(1+9k2)x2+36kx+27=0 (1)
①直线l与C交于不同两点A,B则△>0,解得k<-或k>
②设A(x1,y1),B(x2,y2),OA⊥OB⇔x1x2+y1y2=0 (2),
由(1)可得x1x2=,x1+x2=-
所以y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=
代入(2)得k2=,k=±
所以直线l的方程为:y=±x+2
已知圆C:(x+1)2+y2=8,过D(1,0)且与圆C相切的动圆圆心为P,
(1)求点P的轨迹E的方程;
(2)设过点C的直线l1交曲线E于Q,S两点,过点D的直线l2交曲线E于R,T两点,且l1⊥l2,垂足为W.(Q,S,R,T为不同的四个点)
①设W(x°,y°),证明:+y°2<1;
②求四边形QRST的面积的最小值.
正确答案
(1)设动圆半径为r,
则|PC|=2-r,|PD|=r,|PC|+|PD|=2
>|CD|=2,
由椭圆定义可知,点P的轨迹E是椭圆,
其方程为+y2=1.(2分)
(2)①证明:由已知条件可知,垂足W在以CD为直径的圆周上,
则有x°2+y°2=1,
又因Q,S,R,T为不同的四个点,
+y°2<1.(4分)
②若l1或l2的斜率不存在,四边形QRST的面积为2.(6分)
若两条直线的斜率存在,设l1的斜率为k1,
则l1的方程为y=k1(x+1),
联立,
得(2k2+1)x2+4k2x+2k2-2=0,
则|QS|=2,(8分)
同理得|RT|=2,
∴SQSRT=|QS|•|RT|=4
≥4
=
,
当且仅当2k2+1=k2+1,即k=±1时等号成立.(11分)
综上所述,当k=±1时,四边形QRST的面积取得最小值为.(12分)
已知椭圆C的两个焦点分别为F1和F2,且点A(-,0),B(
,0)在椭圆C上,又F1(-
,4).
(1)求焦点F2的轨迹C的方程;
(2)若直线y=kx+b(k>0)与曲线C交于M、N两点,以MN为直径的圆经过原点,求实数b的取值范围.
正确答案
(1)|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|,
∴|AF2|-|BF2|=|BF1|-|AF1|=6-4=2,
故轨迹F为以A、B为焦点的双曲线的右支.
设其方程为:-
=1(a>0,b>0,x>0),
∵2a=2,
∴a=1,b2=c2-a2=4.
故轨迹方程为x2-=1(x>0).…(6分)
(2)由,消去y整理,得
方程(4-k2)x2-2kbx-(b2+4)=0有两个正根x1,x2.
∴,
设M(x1,y1),N(x2,y2),由条件知x1x2+y1y2=0.
而y1y2=(kx1+b)(kx2+b)=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2+b2,
∴(k2+1)x1x2+kb(x1+x2)+b2=0,
即-
+b2=0,
整理得3b2=4(k2+1),即b2=(k2+1),
∴b2-k2+4>0,
即(k2+1)-k2+4>0显然成立.
∴
而k>0,∴b<0.
∴b2=(k2+1)>
(4+1)=
.
∴b<-=-
.
故b的取值范围为(-∞,-).…(13分)
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