题目内容
已知曲线C是动点M到两个定点O(0,0)、A(3,0)距离之比为
(1)求曲线C的方程;
(2)求过点N(1,3)与曲线C相切的直线方程.
【答案】分析:(1)设点M(x,y),利用两点之间的距离公式,将|OM|、|AM|表示成关于x、y的式子,利用它们的距离之比为
建立等式,化简整理即可得到曲线C的方程;
(2)由(1)得曲线C是以(-1,0)为圆心,半径r=2的圆.然后按直线的斜率是否存在进行分类讨论,结合点到直线的距离公式加以计算,即可得到两条切线的方程.
解答:解:(1)设点M(x,y),则
|OM|=
,|AM|=
∵
=
,∴|AM|=2|OM|即
=2
…4分
两边平方整理,得:x2+y2+2x-3=0,即为所求曲线C的方程.…6分
(2)由(1)得x2+y2+2x-3=0,整理得(x+1)2+y2=4
∴曲线C是以(-1,0)为圆心,半径r=2的圆.
i)当过点N(1,3)的直线的斜率不存在时,直线方程为x=1,显然与圆相切;…8分
ii) 当过点N(1,3)的直线的斜率存在时,设方程为y-3=k(x-1)
即kx-y+3-k=0 …9分
∵直线与圆相切.得圆心到该直线的距离等于半径,
∴
,解之得k=
,…11分
可得直线方程为5x-12y+31=0 …12分
所以过点N(1,3)与曲线C相切的直线方程为x=1或5x-12y+31=0.…13分
点评:本题给出满足条件的动点,求轨迹方程并求与曲线相切的直线方程,着重考查了直线与圆的位置关系和轨迹方程的求法等知识,属于中档题.
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(2)由(1)得曲线C是以(-1,0)为圆心,半径r=2的圆.然后按直线的斜率是否存在进行分类讨论,结合点到直线的距离公式加以计算,即可得到两条切线的方程.
解答:解:(1)设点M(x,y),则
|OM|=
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∵
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两边平方整理,得:x2+y2+2x-3=0,即为所求曲线C的方程.…6分
(2)由(1)得x2+y2+2x-3=0,整理得(x+1)2+y2=4
∴曲线C是以(-1,0)为圆心,半径r=2的圆.
i)当过点N(1,3)的直线的斜率不存在时,直线方程为x=1,显然与圆相切;…8分
ii) 当过点N(1,3)的直线的斜率存在时,设方程为y-3=k(x-1)
即kx-y+3-k=0 …9分
∵直线与圆相切.得圆心到该直线的距离等于半径,
∴
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可得直线方程为5x-12y+31=0 …12分
所以过点N(1,3)与曲线C相切的直线方程为x=1或5x-12y+31=0.…13分
点评:本题给出满足条件的动点,求轨迹方程并求与曲线相切的直线方程,着重考查了直线与圆的位置关系和轨迹方程的求法等知识,属于中档题.
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