题目内容

已知定点A(4,0)和圆M:x2+y2=
9
4

(1)设点B是圆M上的动点,点P分
AB
之比为2:1,求点P的轨迹方程;
(2)设Q为直线x=3上的动点,过Q向圆M做切线,设切点为N,求QN的最小值;
(3)将(1)所求得的点P的轨迹按向量
a
=(
2
3
,3)平移得轨迹C,从轨迹C外一点R(x0,y0)向轨迹C作切线RT,T是切点,且RT=RO(O为坐标原点),求RT的最小值.
考点:直线和圆的方程的应用
专题:综合题,直线与圆
分析:(1)设P点坐标(x,y),B点坐标(
3
2
cosα
3
2
sinα
),利用P分
AB
之比为2:1,确定坐标之间的故选,即可得到点P的轨迹方程;
(2)QN的最小时,MQ最小,此时MQ⊥直线x=3;
(3)按照向量
a
=(
2
3
,3)平移后,轨迹C还是一个圆,方程为C:(x-2)2+(y-3)2=1.设出R点坐标,求得R的轨迹,再把RT的值转化为RO的值,由点到直线的距离公式求解原点到直线的距离,可得RT|的最小值.
解答: 解:设P点坐标(x,y),B点坐标(
3
2
cosα
3
2
sinα
),则
∵P分
AB
之比为2:1,
∴(x-4,y)=2(
3
2
cosα
-x,
3
2
sinα
-y),
即3x-4=3cosα,3y=3sinα,
故点P的轨迹方程为(3x-4)2+9y2=9,即:(x-
4
3
2+y2=1;
(2)QN的最小时,MQ最小,此时MQ⊥直线x=3,MQ=3,∴QN的最小值为
32-
9
4
=
3
3
2

(3)按照向量
a
=(
2
3
,3)平移后,轨迹C还是一个圆,方程为C:(x-2)2+(y-3)2=1.
设R(x0,y0),则|RT|2=(x-2)2+(y-3)2-12=x2+y2-4x-6y+12,
|RO|2=x2+y2
由RT=RO,得x2+y2-4x-6y+12=x2+y2
整理得:2x+3y-6=0.
∴点P的轨迹方程为:2x+3y-6=0;
求RT的最小值,就是求RO的最小值.
在直线2x+3y-6=0上取一点到原点距离最小,
由“垂线段最短”得,直线OR垂直直线2x+3y-6=0,
由点到直线的距离公式得:RT的最小值为:
|-6|
22+32
=
6
13
13
点评:本题考查了轨迹方程的求法,考查了直线与圆的位置关系,考查了点到直线的距离公式的应用,体现了数学转化思想方法,是中档题.
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