题目内容
已知定点A(0,1),B(0,-1),C(1,0),动点P满足:
•
=k|
|2
(1)求动点P的轨迹方程,并说明方程表示的曲线类型;
(2)求|
+
|的取值范围.
AP |
BP |
PC |
(1)求动点P的轨迹方程,并说明方程表示的曲线类型;
(2)求|
AP |
BP |
分析:(1)根据题意,给出向量
、
、
的坐标,由
•
=k|
|2建立关于x、y的方程,化简得(1-k)x2+(1-k)y2+2kx-(k+1)=0.根据k是否等于1讨论,可得方程所表示的曲线类型;
(2)k=2时,点P的轨迹方程为(x-2)2+y2=1,由此化简得|
+
|=2
=2
,利用1≤x≤3即可算出|
+
|的取值范围.
AP |
BP |
PC |
AP |
BP |
PC |
(2)k=2时,点P的轨迹方程为(x-2)2+y2=1,由此化简得|
AP |
BP |
x2+y2 |
4x-3 |
AP |
BP |
解答:解:(1)设动点P(x,y),可得
=(x,y-1),
=(x,y+1),
=(1-x,-y),
∵
•
=k|
|2,
∴x2+y2-1=k(x-1)2+ky2
化简得(1-k)x2+(1-k)y2+2kx-(k+1)=0…4分
①当k=1时,方程为x=1,表示直线;…5分
②当k≠1时,方程为(x-
)2+y2=(
)2,
方程表示(
,0)为圆心、
为半径的圆.…7分
(2)当k=2时,点P的轨迹方程为(x-2)2+y2=1,
∴|
+
|=2
将(x-1)2+y2=1化简得x2+y2=4x-3,
∴|
+
|=2
,…10分
结合1≤x≤3,可得|
+
|max=6,|
+
|min=2
∴|
+
|的取值范围为:2≤|
+
|≤6,…13分
AP |
BP |
PC |
∵
AP |
BP |
PC |
∴x2+y2-1=k(x-1)2+ky2
化简得(1-k)x2+(1-k)y2+2kx-(k+1)=0…4分
①当k=1时,方程为x=1,表示直线;…5分
②当k≠1时,方程为(x-
k |
k-1 |
1 |
k-1 |
方程表示(
k |
k-1 |
1 |
|k-1| |
(2)当k=2时,点P的轨迹方程为(x-2)2+y2=1,
∴|
AP |
BP |
x2+y2 |
将(x-1)2+y2=1化简得x2+y2=4x-3,
∴|
AP |
BP |
4x-3 |
结合1≤x≤3,可得|
AP |
BP |
AP |
BP |
∴|
AP |
BP |
AP |
BP |
点评:本题给出动点P满足的条件,求P的轨迹方程,并求向量模的取值范围.着重考查了向量的坐标运算、向量数量积的运算性质和动点轨迹方程求法等知识,属于中档题.
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