- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知A、B是圆O:x2+y2=16上的两点,且|AB|=6,若以AB为直径的圆M恰好经过点C(1,-1),则圆心M的轨迹方程是______.
正确答案
因为点C(1,-1)在以AB为直径的圆M上,所以CM=AB=3,从而点M在以C为圆心,以3为半径的圆上.
故点M的轨迹方程为(x-1)2+(y+1)2=9.
因为A、B是圆O:x2+y2=16上的两点,且|AB|=6,若以AB为直径的圆M,圆心M应该在圆x2+y2=7上.
所以M的轨迹是两个圆的交点:(,
)或(-
,-
)
故答案为:(,
)或(-
,-
).
在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,-),(0,
)的距离之和等于4,设点P的轨迹为C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点(0,)作两条互相垂直的直线l1,l2分别与曲线C交于A,B和CD.
①以线段AB为直径的圆过能否过坐标原点,若能求出此时的k值,若不能说明理由;
②求四边形ABCD面积的取值范围.
正确答案
(1)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以(0,-),(0,
)为焦点,长半轴为2的椭圆.它的短半轴b=
=1,故曲线C的方程为x2+
=1.
(2)①设直线l1:y=kx+,A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足
消去y并整理得(k2+4)x2+2kx-1=0,
故x1+x2=-,x1x2=-
.
以线段AB为直径的圆过坐标原点,则⊥
,即x1x2+y1y2=0.
而y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+3,
于是x1x2+y1y2=--
-
+3=0,
化简得-4k2+11=0,所以k2=.
②由①,|AB|=|x1-x2|=
=
=
,
将上式中的k换为-得|CD|=
,
由于AB⊥CD,故四边形ABCD的面积为S=|AB||CD|=
,
令k2+1=t,则S==
=
=
,
而∈(0,1),故4<-9(
-
)2+
≤
,故
≤S<2,
当直线l1或l2的斜率有一个不存在时,另一个斜率为0,不难验证此时四边形ABCD的面积为2,
故四边形ABCD面积的取值范围是[,2].
已知点A(0,)和圆O1:x2+(y+
)2=16,点M在圆O1上运动,点P在半径O1M上,且|PM|=|PA|,求动点P的轨迹方程.
正确答案
由题意,可得
圆O1:x2+(y+)2=16是以O1(0,-
)为圆心,半径r=4的圆
∵点P在半径O1M上,且|PM|=|PA|,
∴|O1P|+|PA|=|O1P|+|PM|=|O1M|=4,
可得点P到A(0,),O1(0,-
)的距离之和为4(常数)
因此,点P的轨迹是以点A(0,),O1(0,-
)为焦点的椭圆,
∵焦点在y轴上,c=且2a=4,
∴a=2得a2=4,b2=a2-c2=4-3=1,椭圆方程为x2+=1
综上所述,点P的轨迹方程为x2+=1.
已知m∈R,则动圆x2+y2+4mx-2my+6m2-4=0的圆心的轨迹方程为______.
正确答案
动圆x2+y2+4mx-2my+6m2-4=0可化为(x+2m)2+(y-m)2=4-m2,
∴圆心的坐标为(-2m,m),半径r=(-2<m<2).
设圆心的坐标为(x,y),则x+2y=0(-4<x<4).
故答案为:x+2y=0(-4<x<4).
已知常数a>0,向量=(0,a),
=(1,0),经过定点A(0,-a)以
+λ
为方向向量的直线与经过定点B(0,a)以
+2λ
为方向向量的直线相交于点P,其中λ∈R.求动点P所形成的曲线C的方程.
正确答案
设P(x,y),则=(x,y+a),
=(x,y-a)
∵=(0,a),
=(1,0)
∴+λ
=(λ,a),
+2λ
=(1,2λa)
∵∥(
+λ
)
∴λ(y+a)=ax①
∵∥(
+2λ
)
∴y-a=2λax②
①②消去λ,可得动点P所形成的曲线C的方程为y2-a2=2a2x2.
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