题目内容

19.如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=4,以矩形ABCD的中心为原点,过矩形ABCD的中心平行于BC的直线为x轴,建立直角坐标系,
(1)求到直线AD、BC的距离之积为1的动点P的轨迹;
(2)若动点P到线段CD中点N的距离比到直线AB的距离大4,求动点P的轨迹方程,作出动点P的大致轨迹;
(3)若动点P到直线AD、BC的距离之积是到直线AB、CD的距离之积的a(a>0)倍,求动点P的轨迹方程,并指出是怎样的曲线.

分析 (1)设P(x,y),则|y-1|•|y+1|=1,化简即可得到方程和轨迹;
(2)设P(x,y),由题意可得$\sqrt{(x-2)^{2}+{y}^{2}}$=|x+2|+4,化简整理即可得到所求方程和轨迹;
(3)设P(x,y),则|y-1|•|y+1|=a|x-2|•|x+2|,化简整理,对a讨论,当a=$\frac{1}{4}$时,当a=1时,当a$≠\frac{1}{4}$且a≠1时,即可所求轨迹方程和轨迹.

解答 解:(1)如图,设P(x,y),则|y-1|•|y+1|=1,
化简得y=±$\sqrt{2}$或y=0.
故动点P的轨迹为三条平行线;
(2)设P(x,y),由题意可得$\sqrt{(x-2)^{2}+{y}^{2}}$=|x+2|+4,
即为y2=8(|x+2|+x+2),
即有y2=$\left\{\begin{array}{l}{0,x<-2}\\{16(x+2),x≥-2}\end{array}\right.$,
作图如右图,表示一条抛物线和一条射线.
(3)设P(x,y),则|y-1|•|y+1|=a|x-2|•|x+2|,
化简得[(y2-1)+a(x2-4)]•[(y2-1)-a(x2-4)]=0,
即ax2-y2=4a-1或ax2+y2=4a+1(a>0),
即有当a=$\frac{1}{4}$时,表示两条相交直线和椭圆;
当a=1时,表示双曲线和圆;
当a$≠\frac{1}{4}$且a≠1时,表示双曲线和椭圆.

点评 本题考查轨迹方程的求法,以及方程表示的轨迹,同时考查直线和圆、椭圆和双曲线的方程,运用分类讨论的思想方法是解题的关键,

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