题目内容
如图所示,点N在圆x2+y2=4上运动,DN⊥x轴,点M在DN的延长线上,且(λ>0).(1)求点M的轨迹方程,并求当λ为何值时M的轨迹表示焦点在x轴上的椭圆;
(2)当时,(1)所得曲线记为C,已知直线,P是l上的动点,射线OP(O为坐标原点)交曲线C于点R,又点Q在OP上且满足|OQ|•|OP|=|OR|2,求点Q的轨迹方程.
【答案】分析:(1)利用,确定动点坐标之间的关系,利用点N在圆x2+y2=4上运动,可以得到点M的轨迹方程,从而可得λ为何值时M的轨迹表示焦点在x轴上的椭圆;
(2)设P(x1,y1),R(x2,y2),Q(x,y),根据比例性质,条件|OQ|•|OP|=|OR|2,可得坐标之间的关系,化简变形即可得到点Q的轨迹方程.
解答:解:(1)设M(x,y),N(x,y),
由得 x=x,y=λy,
∴,…(2分)
把N(x,y)代入圆的方程得,
化简得.…(4分)
当0<λ<1时,M的轨迹表示焦点在x轴上的椭圆.…(5分)
(2))当时,(1)所得曲线C为.
设P(x1,y1),R(x2,y2),Q(x,y)
∵P在l上、R在椭圆上,∴①②…(7分)
设,由比例性质得 ,∴x1=tx,y1=ty,…(8分)
代入①得③…(9分)
∵|OQ|•|OP|=|OR|2,∴,
∴…(10分)
代入②得④…(11分)
由③④联立得=,又t≠0,
∴,原点除外.
化简得点Q的轨迹方程为x2-2x+4y2-4y=0(原点除外).…(13分)
点评:本题重点考查代入法求轨迹方程,考查消参思想,解题的关键是确定动点坐标之间的关系,综合性较强.
(2)设P(x1,y1),R(x2,y2),Q(x,y),根据比例性质,条件|OQ|•|OP|=|OR|2,可得坐标之间的关系,化简变形即可得到点Q的轨迹方程.
解答:解:(1)设M(x,y),N(x,y),
由得 x=x,y=λy,
∴,…(2分)
把N(x,y)代入圆的方程得,
化简得.…(4分)
当0<λ<1时,M的轨迹表示焦点在x轴上的椭圆.…(5分)
(2))当时,(1)所得曲线C为.
设P(x1,y1),R(x2,y2),Q(x,y)
∵P在l上、R在椭圆上,∴①②…(7分)
设,由比例性质得 ,∴x1=tx,y1=ty,…(8分)
代入①得③…(9分)
∵|OQ|•|OP|=|OR|2,∴,
∴…(10分)
代入②得④…(11分)
由③④联立得=,又t≠0,
∴,原点除外.
化简得点Q的轨迹方程为x2-2x+4y2-4y=0(原点除外).…(13分)
点评:本题重点考查代入法求轨迹方程,考查消参思想,解题的关键是确定动点坐标之间的关系,综合性较强.
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