- 动点的轨迹方程
- 共573题
已知A(-1,0),B(1,0),点C、点D满足||=4,
=
(
+
),则点C的轨迹方程是______;点D的轨迹方程是______.
正确答案
设C、D点的坐标分别为C(x0,y0),D(x,y),
则=(x0+1,y0),
=(2,0),
则+
=(x0+3,y0),
故=
(
+
)=(
,
)
∵=(x+1,y).
∴
代入||=
=4,整理得x2+y2=4,
点D的轨迹方程为x2+y2=4
∵
代入x2+y2=4得(x+1)2+y2=16
∴点D的轨迹方程为(x+1)2+y2=16
故答案为(x+1)2+y2=16,x2+y2=4,
设A(x1,y1),B(x2,y2)是平面直角坐标系xOy上的两点,现定义由点A到点B的一种折线距离ρ(A,B)为ρ(A,B)=|x2-x1|+|y2-y1|
对于平面xOy上给定的不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),
(1)若点C(x,y)是平面xOy上的点,试证明ρ(A,C)+ρ(C,B)≥ρ(A,B);
(2)在平面xOy上是否存在点C(x,y),同时满足
①ρ(A,C)+ρ(C,B)=ρ(A,B)②ρ(A,C)=ρ(C,B)若存在,请求出所有符合条件的点,请予以证明.
正确答案
(1)证明:由绝对值不等式知,
ρ(A,C)+ρ(C,B)=|x-x1|+|x2-x|+|y-y1|+|y2-y
≥|(x-x1)+(x2-x)|+|(y-y1)+(y2-y)|
=|x2-x1|+|y2-y1|
=ρ(A,B)
当且仅当(x-x1)•(x2-x)≥0,且(y-y1)•(y2-y)≥0时等号成立.
(2)由ρ(A,C)+ρ(C,B)=ρ(A,B)得
(x-x1)•(x2-x)≥0且(y-y1)•(y2-y)≥0 (Ⅰ)
由ρ(A,C)=ρ(C,B)得|x-x1|+|y-y1|=|x2-x|+|y2-y|(Ⅱ)
因为A(x1,y1),B(x2,y2)是不同的两点,则:1°若x1=x2且y1≠y2,
不妨设y1<y2,由(Ⅰ)得x=x1=x2,且y1≤y≤y2,
由(Ⅱ)得y=,
此时,点C是线段AB的中点,即只有点C(,
)满足条件;
2°若x1≠x2且y1=y2,
同理可得:只有AB的中点C(,
)满足条件;
3°若x1≠x2且y1≠y2,不妨设x1<x2且y1<y2,
由(Ⅰ)得x1≤x≤x2且y1≤y≤y2,
由(Ⅱ)得x+y=+
,
此时,所有符合条件的点C的轨迹是一条线段,即:过AB的中点(,
),
斜率为-1的直线x+y=+
夹在矩形AA1BB1之间的部分,
其中A(x1,y1),A1(x2,y1),B(x2,y2),B1(x1,y2).
已知:△ABC为直角三角形,∠C为直角,A(0,-8),顶点C在x轴上运动,M在y轴上,=
(
+
),设B的运动轨迹为曲线E.
(1)求B的运动轨迹曲线E的方程;
(2)过点P(2,4)的直线l与曲线E相交于不同的两点Q、N,且满足=
,求直线l的方程.
正确答案
(1)由=
(
+
)可得M为BC的中点(2分)
设B(x,y),则M(0,y),C(-x,0)(4分)
∵C为直角,故•
=0
∵=(2x,y),
=(x,-8)
∴2x2-8y=0即x2=4y(5分)
B的轨迹曲线E的方程为x2=4y((x≠0)6分)
(2)∵=
P是QN的中点
设Q(x1,y1),N(x2,y2),线段QN的 中点P(2,4)
设L:y-4=k(x-2)
方法一:则x12=4y1,x22=4y2
两式相减可得,4(y1-y2)=(x1-x2)(x1+x2)(8分)
∴直线l的斜率k==
=1(11分)
直线l的方程为y-4=x-2即x-y+2=0
方法二:联立直线与曲线方程可得x2-4kx+8k-16=0(*)
△=16(k2-2k+4)>0,显然方程(*)有2个不相等的实数根(8分)
∴x1+x2=4k=4
∴k=1
∴直线L的方程为x-y+2=0(12分)
在直角坐标平面内,已知=(x+2,y),
=(x-2,y),若|
|-|
|=2,则点P(x,y)所在曲线的方程为______.
正确答案
因为在直角坐标平面内,已知=(x+2,y),
=(x-2,y),|
|-|
|=2,
所以点P(x,y)满足双曲线的定义,到(-2,0)与到(2,0)的距离的差是常数2,是双曲线的一支.
由题意可知a=1,c=2,所以b=,
所求的点P(x,y)所在曲线的方程为:-
=1,x>0.即x2-
=1,x>0.
故答案为:x2-=1,x>0.
过点A(0,a)作直线交圆M:(x-2)2+y2=1于点B、C,
(理)在BC上取一点P,使P点满足:=λ
,
=λ
,(λ∈R)
(文)在线段BC取一点P,使点B、P、C的横坐标的倒数成等差数列
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若(1)的轨迹交圆M于点R、S,求△MRS面积的最大值.
正确答案
(1)(理)令P(x,y),因为=λ
,
=λ
,(λ∈R)
所以xB=λxC,x-xB=λ(xC-x)
∴=
,
∴x=①
设过A所作的直线方程为y=kx+a,(显然k存在)
又由得(1+k2)x2+(2ak-4)x+a2+3=0
∴xB+xC=,xBxC=
代入①,得x=,
∴y=kx+a=
消去k,得所求轨迹为2x-ay-3=0,(在圆M内部)
(文)令P(x,y),因为点B、P、C的横坐标的倒数成等差数列
所以 =
+
⇒x=
(以下同理)
(2)上述轨迹过为定点(,0)的直线在圆M内部分
,由得(a2+4)y2-2ay-3=0
则|y1-y2|==4
∴S△MRS=×
×4
=
=
令t=a2+3,则t≥3,而函数f(t)=t+在t≥3时递增,
∴S△MRS≤=
.
∴S△MRS|max=,此时t=3,a=0,
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