题目内容
(2010•湖北模拟)设A、B分别是x轴,y轴上的动点,P在直线AB上,且
=
,|
|=2+
.
(1)求点P的轨迹E的方程;
(2)已知E上定点K(-2,0)及动点M、N满足
•
=0,试证:直线MN必过x轴上的定点.
| AP |
| ||
| 2 |
| PB |
| AB |
| 3 |
(1)求点P的轨迹E的方程;
(2)已知E上定点K(-2,0)及动点M、N满足
| KM |
| KN |
分析:(1)设P(x,y),A(xA,0),B(0,yB).则
=(x-xA,y),
=(-x,yB-y).由
=
,得xA=x+
x,yB=y+
y.由|
|=2+
,得到动点P的轨迹E的方程.
(2)设KM:y=k(x+2)(k≠0)与3x2+4y2-12=0联立,得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0,然后由根与系数的关系能够导出直线MN的方程,令y=0得直线MN必过x轴上的定点.
| AP |
| PB |
| AP |
| ||
| 2 |
| PB |
| ||
| 2 |
| 2 | ||
|
| AB |
| 3 |
(2)设KM:y=k(x+2)(k≠0)与3x2+4y2-12=0联立,得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0,然后由根与系数的关系能够导出直线MN的方程,令y=0得直线MN必过x轴上的定点.
解答:解:(1)设P(x,y),A(xA,0),B(0,yB).
则
=(x-xA,y),
=(-x,yB-y).
由
=
,
得xA=x+
x,yB=y+
y.
由|
|=2+
,
得到动点P的轨迹E的方程.
3x2+4y2-12=0.
可得点P的轨迹E的方程:
+
=1(5分)
(2)设KM:y=k(x+2)(k≠0)与3x2+4y2-12=0联立
(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0
设M(x1,y1),
则x0+x1=-
,x1=
+2=
y1=k(x+2)=
∴M(
,
)
设KN:y=-
(x+2)(k≠0),
同理可得:N(
,-
)(8分)
kMN=
=-
(k2≠1)(10分)
则MN:y-
=-
(x-
)
化简可得y=-
(x+
)
即MN过定点(-
,0),另MN斜率不存在时,也过(-
,0)(13分)
∴直线M、N必过定点(-
,0).
则
| AP |
| PB |
由
| AP |
| ||
| 2 |
| PB |
得xA=x+
| ||
| 2 |
| 2 | ||
|
由|
| AB |
| 3 |
得到动点P的轨迹E的方程.
3x2+4y2-12=0.
可得点P的轨迹E的方程:
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 3 |
(2)设KM:y=k(x+2)(k≠0)与3x2+4y2-12=0联立
(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0
设M(x1,y1),
则x0+x1=-
| 16k2 |
| 3+4k2 |
| 16k2 |
| 3+4k2 |
| 6-8k2 |
| 3+4k2 |
y1=k(x+2)=
| 12k |
| 3+4k2 |
∴M(
| 6-8k2 |
| 3+4k2 |
| 12k |
| 3+4k2 |
设KN:y=-
| 1 |
| k |
同理可得:N(
| 6k2-8 |
| 3k2+4 |
| 12k |
| 3k2+4 |
kMN=
| yM-yN |
| xM-xN |
| 7k |
| 4(k2-1) |
则MN:y-
| 12k |
| 3+4k2 |
| 7k |
| 4(k2-1) |
| 6-8k2 |
| 3+4k2 |
化简可得y=-
| 7k |
| 4(k2-1) |
| 2 |
| 7 |
即MN过定点(-
| 2 |
| 7 |
| 2 |
| 7 |
∴直线M、N必过定点(-
| 2 |
| 7 |
点评:本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要注意挖掘隐含条件,根据实际情况注意公式的灵活运用.
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