- 动点的轨迹方程
- 共573题
在平面直角坐标系xOy中,有一个以F1(0,-)和F2(0,
)为焦点、离心率为
的椭圆,设椭圆在第一象限的部分为曲线C,动点P在C上,C在点P处的切线与x、y轴的交点分别为A、B,且向量
=
+
.求:
(Ⅰ)点M的轨迹方程;
(Ⅱ)||的最小值.
正确答案
(I)椭圆方程可写为:+
=1式中a>b>0,且
得a2=4,b2=1,
所以曲线C的方程为:x2+=1(x>0,y>0).y=2
(0<x<1)y'=-
设P(x0,y0),因P在C上,有0<x0<1,y0=2,y'|x=x0=-
,得切线AB的方程为:
y=-(x-x0)+y0.
设A(x,0)和B(0,y),由切线方程得x=,y=
.
由=
+
得M的坐标为(x,y),由x0,y0满足C的方程,得点M的轨迹方程为:
+
=1(x>1,y>2)
(Ⅱ)||2=x2+y2,y2=
=4+
,
∴||2=x2-1+
+5≥4+5=9.
且当x2-1=,即x=
>1时,上式取等号.
故||的最小值为3.
已知点P是圆x2+y2=1上的一个动点,过点P作PQ⊥x轴于点Q,设=
+
,则点M的轨迹方程______.
正确答案
设点P(m,n),由题意得 Q(m,0 ),m2+n2=1 ①,
设点 M(x,y ).
∵=
+
,∴( x,y )=(m,n)+(m,0 )=(2m,n ),
∴x=2m,y=n,即 m=,且 n=y ②.
把②代入①得 +y2=1,
故答案为 +y2=1.
在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-1,1),P是动点,且三角形POA的三边所在直线的斜率满足kOP+kOA=kPA,
(Ⅰ)求点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)若Q是轨迹C上异于点P的一个点,且,直线OP与QA交于点M,问:是否存在点P使得△PQA和△PAM的面积满足S△PQA=2S△PAM?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)设点P(x,y)为所求轨迹上的任意一点,
则由得
,
整理得轨迹C的方程为(
且
)。
(Ⅱ)设,
由可知直线PQ∥OA,
则,故
,
即,
由O、M、P三点共线可知,与
共线,
∴,
由(Ⅰ)知,
故,
同理,由与
共线,
∴,
即,
由(Ⅰ)知,故
,
将代入上式得
,
整理得,
由得
,
由,得到
,
因为PQ∥OA,所以,
由,得
,
∴P的坐标为(1,1)。
已知点A(a,0)(a>4),点B(0,b)(b>4),直线AB与圆x2+y2-4x-4y+3=0相交于C、D两点,且|CD|=2.
(1)求(a-4)(b-4)的值;
(2)求线段AB的中点的轨迹方程;
(3)求△AOM的面积S的最小值.
正确答案
(1)直线AB的方程为+
=1,其与已知圆相交,且|CD|=2,得圆心到直线AB的距离d=2,即
=2.化简得ab+8-4a-4b=0,故(a-4)(b-4)=8.
(2)设M(x,y),则,由(1)得(2x-4)(2y-4)=8,(x-2)(y-2)=2(x>2,y>2)为所求轨迹方程.--(8分)(x,y范围只写一个也行没写扣1分)
(3)S△AOM=a•
=
(4a+4b-8)=a+b-2=(a-4)+(b-4)+6≥2
+6=4
+6.
当且仅当a=b=4+2时面积取最小值6+4
.
已知两定点A(-2,0),B(1,0),动点P(x,y)满足|PA|=2|PB|.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)求的取值范围;
(3)设点S在过点A且垂直于x轴的直线l上运动,作SM,SN与轨迹C相切(M,N为切点).
①求证:M,B,N三点共线;
②求•
的最小值.
正确答案
(1)已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,设P点的坐标为(x,y),
则(x+2)2+y2=4[(x-1)2+y2],即(x-2)2+y2=4,
所以点的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆,
(2)=
表示P(x,y)与定点(-2,0)所连直线的斜率
而点P(x,y)在圆(x-2)2+y2=4,上运动,
设=k即y=k(x+2),即kx-y+2k=0,圆心(2,0)到此直线的距离为:
d=,令d=2得
=2⇒k=±
,
结合图形易求得的取值范围为[-
,
].
(3)①如图,由题意知直线MN可看成是以SC为直径的圆与圆C的公共弦所在的直线,
设S(-2,t),C(2,0),则以SC为直径的圆的方程为:
x2+(y-)2=22+(0-
)2即x2+y2-ty-4=0,又(x-2)2+y2=4
两者作差,得:4x-ty-4=0,此方程即为直线MN的方程,
令y=0得x=1,即直线MN过点B(1,0),
从而M,B,N三点共线;
②•
=|
|•|
|cos2∠MSC
=|| 2•(1-2sin 2∠MSC)
=(SC2-MC2) (1-2×)
设SC=m,由于MC=2,且m≥4,
∴•
=m2+
-12,此函数在m≥4时是单调增函数,
当且仅当m=4时,它取得最小值,最小值为:m2+-12=42+
-12=6.
故•
的最小值6.
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