- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知动点P到直线l:x=--的距离d1,是到定点F(-
,0)的距离d2的
倍.
(1) 求动点P的轨迹方程;
(2) 若直线m:y=k(x+1)(k≠o)与点P的轨迹有两个交点A、B,求弦AB的中垂线n在y轴上的截距y0的取值范围.
正确答案
(1)设P(x,y),则d1=|x+| ,d2=
,
由题设知|x+| =
,
平方整理可得+y2=1.
(2)将y=k(x+1)(k≠0)代入+y2=1,
消去y,得(1+4k2)x2+8k2x+4k2-4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=
,
y1+y2=k(x1+x2+2)=,
弦AB的中点为(-,
),中垂线n的方程为y-
=-
(x+
),
令x=0,可得y0=-,
∵k≠0,=-
,
+4k≥4或
+4k≤-4,
∴-≤-
≤
,且-
≠0,
即y0的取值范围是[-,0)∪(0,
].
已知p>0,动点M到定点F(, 0)的距离比M到定直线l:x=-p的距离小
.
(I)求动点M的轨迹C的方程;
(Ⅱ)设A,B是轨迹C上异于原点O的两个不同点,•
=0,求△AOB面积的最小值;
(Ⅲ)在轨迹C上是否存在两点P,Q关于直线m:y=k(x-)(k≠0)对称?若存在,求出直线m的方程,若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)∵动点M到定点F与到定直线x=-的距离相等
∴点M的轨迹为抛物线,轨迹C的方程为:y2=2px.(4分)
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2)
∵•
=0
∴x1x2+y1y2=0
∵y12=2px1,y22=2px2
∴x1x2=4p2
∴=
|
|2|
|2=
(
+
)(
+
)
=(
+2px1)(
+2px2)
=[(x1x2)2+2px1x2(x1+x2)+4p2x1x2]≥
[(x1x2)2+2px1x2•2
+4p2x1x2]=16p4
∴当且仅当x1=x2=2p时取等号,△AOB面积最小值为4p2.(9分)
(Ⅲ)设P(x3,y3),Q(x4,y4)关于直线m对称,且PQ中点D(x0,y0)
∵P(x3,y3),Q(x4,y4)在轨迹C上
∴y32=2px3,y42=2px4
两式相减得:(y3-y4)(y3+y4)=2p(x3-x4)
∴y3+y4=2p=-2pk
∴y0=-pk
∵D(x0,y0)在m:y=k(x-)(k≠0)上
∴x0=-<0,点D(x0,y0)在抛物线外
∴在轨迹C上不存在两点P,Q关于直线m对称.(14分)
已知=(0,1),直线l:y=-1,动点P到直线l的距离d=|
|
(1)求动点P的轨迹方程M;
(2)证明命题A:“若直线m交动点P的轨迹M于C、D两点,如m过B点,则•
=-3”为真命题;
(3)写出命题A的逆命题,判断该逆命题的真假,并说明理由.
正确答案
(1)设P(x,y),由题设知
|y+1|=,
解得动点P的轨迹方程M为:x2=4y.
(2)设直线m的方程:y=kx+1,C(x1,y1),D(x2,y2),把y=kx+1代入x2=4y,得
x2-4kx-4=0,则x1x2=-4,y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+1=-4k2+4k2+1=1,
∴•
=-3.
(3)命题A的逆命题:“若直线m交动点P的轨迹M于不同两点C,D,且 •
=-3,则直线m过点B(0,1)”.
证明:设直线m的方程:y=kx+n C(x1,y1),D(x2,y2),把y=kx+n代入x2=4y,得
x2-4kx-4n=0,则x1x2=-4n,y1y2=k2x1x2+nk(x1+x2)+n2=-4nk2+4nk2+n2=n2,
∵•
=(x1,y1)×(x2,y2)=x1x2+y1y2=-3,
∴-4n+n2=-3,
∴n=1或n=3,
即直线m过点(0,1 )或(0,3),
∴逆命题是假命题.
点M(x,y)到定点F(5,0)的距离和它到定直线l:x=的距离的比是常数
,求点M的轨迹.
正确答案
设d是点M到定直线l:x=的距离,则d=|x-
|,
依题,点M的轨迹就是集合P={M|=
},
由此得=
,
化简整理得:-
=1为点M的轨迹方程.
A,B是抛物线y2=4ax(a>0)上的两动点,且OA⊥OB,OP⊥AB于P,求动点P的轨迹.
正确答案
设P(x0,y0),则kOP=,kAB=-
,直线AB方程是y=-
(x-x0)+y0.
由y2=4ax可得x=,将其代入上式,整理得
x0y2-(4ay0)y-4ay02-4ax02=0.①
此方程的两根y1、y2分别是A、B两点的纵坐标.
根据韦达定理得,由①可得y1•y2=,
又∵A、B在抛物线上,∴A(,y1)、B(
,y2).
∵OA⊥OB,∴kOA•kOB=-1.
∴•
=-1.
∴y1y2=-16p2.
∴=16p2.
化简得x02+y02-4ax0=0,即x2+y2-4ax=0(除去原点)为所求.
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