题目内容
动点M的坐标(x,y)在其运动过程中总满足关系式(1)点M的轨迹是什么曲线?请写出它的标准方程;
(2)已知定点T(t,0)(0<t<3),若|MT|的最小值为1,求t的值;
(3)设直线l不经过原点O,与动点M的轨迹相交于A,B两点,点G为线段AB的中点,直线OG与该轨迹相交于C,D两点,若直线AB,CD,AC,AD,DB,BC的斜率分别为k1,k2,k3,k4,k5,k6,求证:k1•k2=k3•k4=k5•k6.
【答案】分析:(1)根据
,可得(x,y)到
,
的距离的和为6,大于两定点间的距离
,故点M的轨迹是焦点在x轴上的椭圆,且a=3,c=
,从而可求椭圆的标准方程;
(2)
,0≤x≤3,构造函数,配方可得
,0≤x≤3,再进行分类讨论,利用|MT|的最小值为1,即可求t的值;
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),G(x,y),则x1+x2=2x,y1+y2=2y,设C(x3,y3),则D(-x3,-y3)
根据点在椭圆上,利用点差法,即可证得结论.
解答:(1)解:∵
.
∴(x,y)到
,
的距离的和为6,大于两定点间的距离
∴点M的轨迹是焦点在x轴上的椭圆,且a=3,c=
∴b2=4
∴椭圆的标准方程为:
(2)解:
,0≤x≤3
记
,0≤x≤3
①当
,即
时,
,
又
,∴
,解得
,而
,故舍去
②当
,即
时,
,
又
,∴t2-6t+9=1,解得t=2或t=4,而
,故舍去
又
,故t=2符合题意;综上可知,t=2
(3)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),G(x,y),则x1+x2=2x,y1+y2=2y
由
∴
,
设C(x3,y3),则D(-x3,-y3)
由
,
∴
,
同理
,
∴k1•k2=k3•k4=k5•k6
点评:本题考查椭圆的定义,考查椭圆的标准方程,考查分类讨论的数学思想,考查配方法求函数的最值,考查点差法的运用,解题的关键是正确分类,合理运用点差法.
(2)
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),G(x,y),则x1+x2=2x,y1+y2=2y,设C(x3,y3),则D(-x3,-y3)
根据点在椭圆上,利用点差法,即可证得结论.
解答:(1)解:∵
∴(x,y)到
∴点M的轨迹是焦点在x轴上的椭圆,且a=3,c=
∴b2=4
∴椭圆的标准方程为:
(2)解:
记
①当
又
②当
又
又
(3)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),G(x,y),则x1+x2=2x,y1+y2=2y
由
∴
设C(x3,y3),则D(-x3,-y3)
由
∴
同理
∴k1•k2=k3•k4=k5•k6
点评:本题考查椭圆的定义,考查椭圆的标准方程,考查分类讨论的数学思想,考查配方法求函数的最值,考查点差法的运用,解题的关键是正确分类,合理运用点差法.
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