题目内容
(本小题满分12分,(Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分.)
如题(21)图,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设d为点P到直线l:的距离,若,求的值.
如题(21)图,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设d为点P到直线l:的距离,若,求的值.
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅱ)
本小题主要考查双曲线的第一定义、第二定义及转化与化归的数学思想,同时考查了学生的运算能力。
(I)由双曲线的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,实轴长2a=2的双曲线.
因此半焦距c=2,实半轴a=1,从而虚半轴b=,
所以双曲线的方程为
(II)解法一:
由(I)及答(21)图,易知|PN|1,因|PM|=2|PN|2, ①
知|PM|>|PN|,故P为双曲线右支上的点,所以|PM|="|PN|+2. " ②
将②代入①,得2||PN|2-|PN|-2=0,解得|PN|=,所以
|PN|=.
因为双曲线的离心率e==2,直线l:x=是双曲线的右准线,故=e=2,
所以d=|PN|,因此
解法二:
设P(x,y),因|PN|1知
|PM|=2|PN|22|PN|>|PN|,
故P在双曲线右支上,所以x1.
由双曲线方程有y2=3x2-3.
因此
从而由|PM|=2|PN|2得
2x+1=2(4x2-4x+1),即8x2-10x+1=0.
所以x=(舍去).
有|PM|=2x+1=
d=x-=.
故
(I)由双曲线的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,实轴长2a=2的双曲线.
因此半焦距c=2,实半轴a=1,从而虚半轴b=,
所以双曲线的方程为
(II)解法一:
由(I)及答(21)图,易知|PN|1,因|PM|=2|PN|2, ①
知|PM|>|PN|,故P为双曲线右支上的点,所以|PM|="|PN|+2. " ②
将②代入①,得2||PN|2-|PN|-2=0,解得|PN|=,所以
|PN|=.
因为双曲线的离心率e==2,直线l:x=是双曲线的右准线,故=e=2,
所以d=|PN|,因此
解法二:
设P(x,y),因|PN|1知
|PM|=2|PN|22|PN|>|PN|,
故P在双曲线右支上,所以x1.
由双曲线方程有y2=3x2-3.
因此
从而由|PM|=2|PN|2得
2x+1=2(4x2-4x+1),即8x2-10x+1=0.
所以x=(舍去).
有|PM|=2x+1=
d=x-=.
故
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