题目内容

【题目】已知长为2的线段A B两端点A和B分别在x轴和y轴上滑动,线段AB的中点M的轨迹为曲线C. (Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)点P(x,y)是曲线C上的动点,求3x﹣4y的取值范围;
(Ⅲ)已知定点Q(0, ),探究是否存在定点T(0,t)(t )和常数λ满足:对曲线C上任意一点S,都有|ST|=λ|SQ|成立?若存在,求出t和λ;若不存在,请说明理由.

【答案】解:(Ⅰ)法一:设A(m,0),B(0,n),M(x,y),则|AB|2=m2+n2① ∵点M为线段AB的中点∴m=2x,n=2y;代入①式得4x2+4y2=4,
即点M的轨迹曲线C的方程为x2+y2=1.
法二:设O为坐标原点,则 ,故点M的轨迹曲线C是以原点O为圆心,
半径等于1的圆,其方程为x2+y2=1.
(Ⅱ)法一;∵x2+y2=1,∴可令 ,∴3x﹣4y=3cosθ﹣4sinθ=5sin(θ+φ)∈[﹣5,5].
法二:设t=3x﹣4y,则由题直线3x﹣4y﹣t=0与圆C:x2+y2=1有公共点,
,解得t∈[﹣5,5]
(Ⅲ)假设存在满足题意的t和λ,则设S(x,y),由|ST|=λ|SQ|得: ,展开整理得: ,又x2+y2=1,故有
由题意此式对满足x2+y2=1的任意的y都成立,
,解得: (∵
所以存在 满足题意要求
【解析】(Ⅰ)法一:设A(m,0),B(0,n),M(x,y),利用|AB|2=m2+n2 , 以及点M为线段AB的中点求解点M的轨迹曲线C的方程. 法二:设O为坐标原点,则 ,判断点M的轨迹曲线C是以原点O为圆心,半径等于1的圆,写出方程即可.(Ⅱ)法一;通过x2+y2=1,令 ,转化三角函数求解最值即可.法二:设t=3x﹣4y,利用直线3x﹣4y﹣t=0与圆C:x2+y2=1有公共点,列出不等式求解即可.(Ⅲ)假设存在满足题意的t和λ,则设S(x,y),由|ST|=λ|SQ|得: ,化简代入x2+y2=1,推出 ,推出 ,得到结果.

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