题目内容
已知圆M:(x+
)2+y2=36,定点N(
,0),点P为圆M上的动点,点Q在NP上,点G在MP上,且满足
=2
,
•
=0.
(1)求点G的轨迹C的方程;
(2)过点(2,0)作斜率为k的直线l,与曲线C交于A,B两点,O是坐标原点,是否存在这样的直线l,使得
•
≤-1?若存在,求出直线l的斜率k的取值范围;若不存在,请说明理由.
5 |
5 |
NP |
NQ |
GQ |
NP |
(1)求点G的轨迹C的方程;
(2)过点(2,0)作斜率为k的直线l,与曲线C交于A,B两点,O是坐标原点,是否存在这样的直线l,使得
OA |
OB |
分析:(1)点Q在NP上,点G在MP上,由已知有|GN|+|GM|=|MP|=6,由椭圆的定义知G点的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,由定义写出其标准方程即可得到点G的轨迹C的方程.
(2)令A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1x2+y1y2<-1,由直线l与曲线C联立求利用根与系数的关系求出x1x2,y1y2的参数表达式,代入求直线的斜率k的范围.
(2)令A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1x2+y1y2<-1,由直线l与曲线C联立求利用根与系数的关系求出x1x2,y1y2的参数表达式,代入求直线的斜率k的范围.
解答:解:由已知,Q为PN的中点且GQ⊥PN⇒GQ为PN的中垂线⇒|PG|=|GN|
∴|GN|+|GM|=|MP|=6,故G点的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,其长半轴长a=3,半焦距c=
,
∴短半轴长b=2,∴点G的轨迹方程是
+
=1
(II)设l的方程为y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2)
由
⇒(9k2+4)x2-36k2x+36(k2-1)=0
∴x1+x2=
x1x2=
①
y1y2=[k(x1-2)][k(x2-2)]=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]=
②
•
≤-1,即x1x2+y1y2<-1
把①、②代入上式x1x2+y1y2=0得-
<k<
∴|GN|+|GM|=|MP|=6,故G点的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,其长半轴长a=3,半焦距c=
5 |
∴短半轴长b=2,∴点G的轨迹方程是
x2 |
9 |
y2 |
4 |
(II)设l的方程为y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2)
由
|
∴x1+x2=
36k2 |
9k2+4 |
x1x2=
36(k2-1) |
9k2+4 |
y1y2=[k(x1-2)][k(x2-2)]=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]=
20k2 |
9k2+4 |
OA |
OB |
把①、②代入上式x1x2+y1y2=0得-
4
| ||
65 |
4
| ||
65 |
点评:本题的考点是轨迹方程,考查了定义法求椭圆的轨迹方程与直线与椭圆的相交问题,直线与椭圆的关系问题是圆锥曲线中一类常考的综合题,其规律是联立方程⇒消元得关于x,或y的一元二次方程,再利用根系关系得到两个直线的交点的坐标满足的方程,学习时应注意总结这一共性.
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