题目内容
已知椭圆C的方程为x2+
=1,点P(a,b)的坐标满足a2+
≤1,过点P的直线l与椭圆交于A、B两点,点Q为线段AB的中点,求:
(1)点Q的轨迹方程;
(2)点Q的轨迹与坐标轴的交点的个数.
解析:
解:(1)设点A、B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),点Q的坐标为Q(x,y). 当x1≠x2时,设直线斜率为k,则l的方程为y=k(x-a)+b. 由已知x12+ y1=k(x1-a)+b ③,y2=k(x2-a)+b ④ ①-②得(x1+x2)(x1-x2)+ ③+④得y1+y2=k(x1+x2)-2ka+2b ⑥ 由⑤、⑥及 得点Q的坐标满足方程2x2+y2-2ax-by=0 ⑦ 当x1=x2时,k不存在,此时l平行于y轴,因此AB的中点Q一定落在x轴,即Q的坐标为(a,0),显然点Q的坐标满足方程⑦ 综上所述,点Q的坐标满足方程2x2+y2-2ax-by=0. 设方程⑦所表示的曲线为l. 则由 因为Δ=8b2(a2+ 所以当a2+ 当a2+ 因为(0,0)在椭圆C内,又在曲线l上,所以曲线l在椭圆C内. 故点Q的轨迹方程为2x2+y2-2ax-by=0; (2)由 由 当a=0,b=0,即点P(a,b)为原点时,(a,0)、(0,b)与(0,0)重合,曲线l与x轴只有一个交点(0,0); 当a=0且0<|b|≤ 同理,当b=0且0<|a|≤1时,即点P(a,b)不在椭圆C外且在除去原点的x轴上时,曲线l与坐标轴有两个交点(a,0)与(0,0); 当0<|a|<1且0<|b|< |