题目内容
已知平面上两定点M(0,-2)、N(0,2),P为一动点,满足. |
MP |
. |
MN |
. |
PN |
. |
MN |
(I)求动点P的轨迹C的方程;
(II)若A、B是轨迹C上的两不同动点,且
. |
AN |
. |
NB |
线,设其交点Q,证明
. |
NQ |
. |
AB |
分析:(I)先设P(x,y),欲动点P的轨迹C的方程,即寻找x,y之间的关系,结合向量的坐标运算即可得到.
(II)先设出A,B两点的坐标,利用向量关系及向量运算法则,用A,B的坐标表示出
-
,最后看其是不是定值即可.
(II)先设出A,B两点的坐标,利用向量关系及向量运算法则,用A,B的坐标表示出
. |
NQ |
. |
AB |
解答:解:(I)设P(x,y).
由已知
=(x,y+2),
=(0,4),
=(-x,2-y),
•
=4y+8.
|
|•|
|=4x2+(y-2)2(3分)
∵
•
=|
|•|
|
∴4y+8=4x2+(y-2)2整理,得x2=8y
即动点P的轨迹C为抛物线,其方程为x2=8y.(6分)
(II)由已知N(0,2).
即得(-x1,2-y1)=λ(x2,y2-2)
设A(x1,y1),B(x2,y2).由
=λ
即得(-x1,2-y1)=λ(x2,y2-2),
∴-x1=λx2…(1),
2-y1=λ(y2-2)…(2)
将(1)式两边平方并把x12=8y1,x22=8y2代入得y1=λy2(3分)
解得 y1=2λ,y2=
,
且有x1x2=-λx22=-8λy2=-16.(8分)
抛物线方程为 y=18x2,求导得y′=
x.
所以过抛物线上A、B两点的切线方程分别是 y=
x1(x-x1)+y1,y=
x2(x-x2)+y2,
即y=
x1x-
x12,y=
x2x-
x22
解出两条切线的交点Q的坐标为 (
,
)=(
,-2)(11分)
所以
•
=(
,-4)•(x2-x1,y1-y2)
=
(x22-x12)-4(
x22-
x12)=0
所以
•
为定值,其值为0.(13分)
由已知
MP |
MN |
PN |
MP |
MN |
|
PN |
MN |
∵
MP |
MN |
PN |
MN |
∴4y+8=4x2+(y-2)2整理,得x2=8y
即动点P的轨迹C为抛物线,其方程为x2=8y.(6分)
(II)由已知N(0,2).
即得(-x1,2-y1)=λ(x2,y2-2)
|
设A(x1,y1),B(x2,y2).由
AN |
NB |
即得(-x1,2-y1)=λ(x2,y2-2),
∴-x1=λx2…(1),
2-y1=λ(y2-2)…(2)
将(1)式两边平方并把x12=8y1,x22=8y2代入得y1=λy2(3分)
解得 y1=2λ,y2=
2 |
λ |
且有x1x2=-λx22=-8λy2=-16.(8分)
抛物线方程为 y=18x2,求导得y′=
1 |
4 |
所以过抛物线上A、B两点的切线方程分别是 y=
1 |
4 |
1 |
4 |
即y=
1 |
4 |
1 |
8 |
1 |
4 |
1 |
8 |
解出两条切线的交点Q的坐标为 (
x1+x2 |
2 |
x1x2 |
8 |
x1+x2 |
2 |
所以
NQ |
AB |
x1+x2 |
2 |
=
1 |
2 |
1 |
8 |
1 |
8 |
所以
. |
NQ |
. |
AB |
点评:求曲线的轨迹方程是解析几何的基本问题 求符合某种条件的动点的轨迹方程,其实质就是利用题设中的几何条件,用“坐标化”将其转化为寻求变量间的关系.
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