题目内容
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设d为点P到直线l:x=
| 1 |
| 2 |
| |PM| |
| d |
分析:(1)联系双曲线的第一定义,半焦距c=2,实半轴a=1,从而虚半轴b=
,
(2)联系双曲线的第二定义,到定点距离比上到对应直线的距离等于常数e(离心率).
| 3 |
(2)联系双曲线的第二定义,到定点距离比上到对应直线的距离等于常数e(离心率).
解答:
解:(I)由双曲线的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,实轴长2a=2的双曲线.
因此半焦距c=2,实半轴a=1,从而虚半轴b=
,
所以双曲线的方程为x2-
=1
(II)解法一:
由(I)及答(21)图,易知|PN|≥1,因|PM|=2|PN|2,①
知|PM|>|PN|,故P为双曲线右支上的点,所以|PM|=|PN|+2.②
将②代入①,得2||PN|2-|PN|-2=0,解得|PN|=
,舍去
,
所以|PN|=
.
因为双曲线的离心率e=
=2,直线l:x=
是双曲线的右准线,故
=e=2,
所以d=
|PN|,因此
=
=
=4|PN|=1+
解法二:
设P(x,y),因|PN|≥1知
|PM|=2|PN|2≥PN|>|PN|,
故P在双曲线右支上,所以x≥由双曲线方程有y2=3x2-3.
因此|PM|=
=
=
=2x+1,|PN|=
=
=
.
从而由|PM|=2|PN|2得
2x+1=2(4x2-4x+1),即8x2-10x+1=0.
所以x=
(舍去x=
).
有|PM|=2x+1=
d=x-
=
.
故
=
•
=1+
.
因此半焦距c=2,实半轴a=1,从而虚半轴b=
| 3 |
所以双曲线的方程为x2-
| y2 |
| 3 |
(II)解法一:
由(I)及答(21)图,易知|PN|≥1,因|PM|=2|PN|2,①
知|PM|>|PN|,故P为双曲线右支上的点,所以|PM|=|PN|+2.②
将②代入①,得2||PN|2-|PN|-2=0,解得|PN|=
1±
| ||
| 4 |
1-
| ||
| 4 |
所以|PN|=
1+
| ||
| 4 |
因为双曲线的离心率e=
| c |
| a |
| 1 |
| 2 |
| |PN| |
| d |
所以d=
| 1 |
| 2 |
| |PM| |
| d |
| 2|PM| |
| |PN| |
| 4|PN|2 |
| |PN| |
| 17 |
解法二:
设P(x,y),因|PN|≥1知
|PM|=2|PN|2≥PN|>|PN|,
故P在双曲线右支上,所以x≥由双曲线方程有y2=3x2-3.
因此|PM|=
| (x+2)2+y2 |
| (x+2)2+3x2-3 |
| (2x+1)2 |
| (x-2)2+y2 |
| (x-2)2+3x2-3 |
| 4x2-4x+1 |
从而由|PM|=2|PN|2得
2x+1=2(4x2-4x+1),即8x2-10x+1=0.
所以x=
5+
| ||
| 8 |
5-
| ||
| 8 |
有|PM|=2x+1=
9+
| ||
| 4 |
d=x-
| 1 |
| 2 |
1+
| ||
| 8 |
故
| |PM| |
| d |
9+
| ||
| 4 |
| 8 | ||
1+
|
| 17 |
点评:本小题主要考查双曲线的第一定义、第二定义,及转化与化归、数形结合的数学思想,同时考查了学生的运算能力.
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