题目内容

7.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分别到线段AB、CD中点M、N的距离之积为4,求动点P的轨迹方程,并指出曲线的性质(对称性、顶点、范围);
(3)已知平面上的曲线C及点P,在C上任取一点Q,线段PQ长度的最小值称为点P到曲线C的距离.若动点P到线段AB的距离与射线CD的距离之积为4,求动点P的轨迹方程,并作出动点P的大致轨迹.

分析 (1)利用到直线AD、BC的距离之积为1,建立方程,即可求出动点P的轨迹;
(2)$\sqrt{(x+2)^{2}+{y}^{2}}$•$\sqrt{(x-2)^{2}+{y}^{2}}$=4,化简可得结论;
(3)同时从几何和代数角度进行分析,即可得出结论.

解答 解:(1)设P(x,y),则|y-1||y+1|=1…2分
化简得y=±$\sqrt{2}$或y=0.
故动点P的轨迹为三条平行线;…4分
(2)$\sqrt{(x+2)^{2}+{y}^{2}}$•$\sqrt{(x-2)^{2}+{y}^{2}}$=4,
化简得 $(\sqrt{{x}^{2}+1}-2)^{2}+{y}^{2}=1$
对称性:关于原点、x、y轴对称;…6分
顶点:(2$\sqrt{2}$,0),(-2$\sqrt{2}$,0),(0,0);…8分
范围:|x|≤2$\sqrt{2}$,|y|≤1…10分
(3)同时从几何和代数角度进行分析
当y<-1时,y=-1-$\sqrt{4\sqrt{{x}^{2}+1}-{x}^{2}-4}$,…12分
当-1≤y≤1时,x=±2$\sqrt{2}$或x=0,…14分
当y>1时,y=1+$\sqrt{\frac{16}{(x-2)^{2}}-(x+2)^{2}}$,…16分
作轨迹大致如图.分三个区域给分:
①在直线y=-1的下方:两段曲线;
②在两直线y=-1,y=1之间:三条平行线;
③在直线y=1的上方:三条曲线.…18分.

点评 本题考查轨迹方程,考查学生的计算能力,确定轨迹方程是关键.

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