- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知点A(0,-2),B(0,4),动点P(x,y)满足•
=y2-8,则动点P的轨迹方程是______.
正确答案
∵点A(0,-2),B(0,4),动点P(x,y)满足•
=y2-8,
则有(x,y+2)•(x,y-4)=y2-8,即 x2+y2-2y-8=y2-8,
化简可得x2=2y,
故答案为x2=2y.
已知点B(-1,0),C(1,0),P是平面上一动点,且满足||•|
|=
•
(Ⅰ)求点P的轨迹C对应的方程;
(Ⅱ)已知点A(m,2)在曲线C上,过点A作曲线C的两条弦AD和AE,且AD⊥AE,判断:直线DE是否过定点?并证明你的结论.
正确答案
(I)设P(x,y)代入||•|
|=
•
得
=1+x,化简得y2=4x.(4分)
(II)将A(m,2)代入y2=4x得m=1,
∴点A的坐标为(1,2).(5分)
设直线DE的方程为x=my+t代入y2=4x,得y2-4my-4t=0,设D(x1,y1),E(x2,y2)
则y1+y2=4m,y1•y2=-4t,△=(-4m)2+16t>0(*)(6分)
∴•
=(x1-1)(x2-1)+(y1-2)(y2-2)=x1x2-(x1+x2)+1+y1•y2-2(y1+y2)+4=
•
-(
+
)+y1•y2-2(y1+y2)+5=
-
+y1•y2-2(y1+y2)+5=
-
+(-4t)-2(4m)+5=0化简得t2-6t+5=4m2+8m
即t2-6t+9=4m2+8m+4即(t-3)2=4(m+1)2
∴t-3=±2(m+1)
∴t=2m+5或t=-2m+1,代入(*)式检验知只有t=2m+5满足△>0(7分)
∴直线DE的方程为x=m(y+2)+5
∴直线DE过定点(5,-2)(8分)
已知抛物线y2=4x,F是焦点,直线l是经过点F的任意直线.
(1)若直线l与抛物线交于两点A、B,且OM⊥AB(O是坐标原点,M是垂足),求动点M的轨迹方程;
(2)若C、D两点在抛物线y2=4x上,且满足•
=-4,求证直线CD必过定点,并求出定点的坐标.
正确答案
(1)设动点M的坐标为(x,y).
∵抛物线y2=4x的焦点是F(1,0),直线l恒过点F,且与抛物线交于两点A、B,
又OM⊥AB,
∴⊥
,即
•
=0.
∴(x,y)•(x-1,y)=0,化简,得x2+y2-x=0.
又当M与原点重合时,直线l与x轴重合,故x≠0.
∴所求动点M的轨迹方程是x2+y2-x=0(x≠0).
(2)设点C、D的坐标为(x1,y1)、(x2,y2).
∵C、D在抛物线y2=4x上,
∴y12=4x1,y22=4x2,即x1+x2=,x1x2=
.
又•
=-4,
∴x1x2+y1y2=-4,即+y1y2=-4,解得y1y2=-8.
∵点C、D的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),
∴直线CD的一个法向量是=(y1-y2,x2-x1),
可得直线CD的方程为:(y1-y2)(x-x1)+(x2-x1)(y-y1)=0,
化简,得(y1-y2)x+(x2-x1)y+x1y2-y1x2=0,进一步用y1、y2分别替换x1、x2,有(y1-y2)x+(y2-y1)y-2(y1-y2)=0.
又抛物线y2=4x上任两点的纵坐标都不相等,即y1-y2≠0.
∴直线CD的方程可化为x-y-2=0.
∴直线CD恒过定点,且定点坐标为(2,0).
在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C1为到定点F(,
)的距离与到定直线l1:x+y+
=0的距离相等的动点P的轨迹,曲线C2是由曲线C1绕坐标原点O按顺时针方向旋转45°形成的.
(1)求曲线C1与坐标轴的交点坐标,以及曲线C2的方程;
(2)过定点M(m,0)(m>0)的直线l2交曲线C2于A、B两点,点N是点M关于原点的对称点.若=λ
,证明:
⊥(
-λ
).
正确答案
解(1)设P(x,y),由题意知曲线C1为抛物线,并且有
=
,
化简得抛物线C1的方程为:x2+y2-2xy-4x-4
y=0.
令x=0,得y=0或y=4;再令y=0,得x=0或x=4
,
所以,曲线C1与坐标轴的交点坐标为(0,0)、(0,4)和(4
,0).
点F(,
)到l1:x+y+
=0的距离为
=2,
所以C2是以(1,0)为焦点,以x=-1为准线的抛物线,其方程为:y2=4x.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知直线l2的斜率k存在且不为零,
设直线l2的方程为y=k(x-m),代入y2=4x得
y2-y-4m=0,可得y1y2=-4m.
由=λ
,得(m-x1,-y1)=λ(x2-m,y2),可得λ=-
,
而N(-m,0),可得-λ
=(x1+m,y1)-λ(x2+m,y2)=(x1-λx2+(1-λ)m,y1-λy2)
∵=(2m,0),
∴•(
-λ
)=2m[x1-λx2+(1-λ)m]=2m[
+
-
+(1+
)m]
=2m(y1+y2)•=2m(y1+y2)•
=0
∴对任意的λ满足=λ
,都有
⊥(
-λ
).
平面直角坐标系中,O为坐标原点,给定两点M(1,-3)N(5,1),若点C满足=t
+(1-t)
(t∈R).
(Ⅰ)求点C的轨迹方程;
(Ⅱ)设点C的轨迹与抛物线y2=4x交于A、B两点,求证:⊥
;
(Ⅲ)求以AB为直径的圆的方程.
正确答案
(Ⅰ):由=t
+(1-t)
(t∈R)
知点C的轨迹是M,N两点所在的直线,
故点C的轨迹方程是:y+3=(x-1)即y=x-4(3分)
(Ⅱ)由⇒(x-4)2=4x⇒x2-12x+16=0(5分)
设A(x1,y1),B(x2,y2)∴x1x2=16x1+x2=12(6分)
∴y1y2=(x1-4)(x2-4)=x1x2-4(x1+x2)+16=-16(8分)
∴x1x2+y1y2=0故⊥
(10分)
(Ⅲ)∵x1+x2=12,∴y1+y2=x1+x2-8=12-8=4
∴AB的中点C的坐标为(6,2).
又∵⊥
,∴|OC|=2
为圆的半径.
∴所求圆的方程为(x-6)2+(y-2)2=40(14分)
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