题目内容

【题目】在直角坐标系中, ,动点满足:以为直径的圆与轴相切.

(1)求点的轨迹方程;

(2)设点的轨迹为曲线,直线过点且与交于两点,当与的面积之和取得最小值时,求直线的方程.

【答案】(1) ;(2) .

【解析】试题分析:(1)设点,圆心,由圆与轴相切于点,得| ,结合两点间的距离公式整理可得点P的轨迹方程为 ;
(2)(ⅰ)当直线l的斜率不存在时,方程为 ,可得 .

(ⅱ)当直线l的斜率存在时,设方程为 联立直线方程与抛物线方程,可得关于的一元二次方程,利用根与系数的关系可得

再由 ,结合等号成立的条件求得的值,进一步得到值,则与的面积之和取得最小值时,直线的方程可求

试题解析:

(1)设点,圆心,

圆与轴相切于点,则,

所以,

又点为的中点,所以,

所以,整理得: .

所以点的轨迹方程为: .

(2)(ⅰ)当直线的斜率不存在时,方程为: ,

易得.

(ⅱ)当直线的斜率存在时,设方程为: , , ,

由消去并整理得: ,

所以, ,

所以 ,

当且仅当时等号成立,又,

所以, 或, ,

所以,解得: ,

因为,所以当两个三角形的面积和最小时,

直线的方程为: .

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