题目内容
19.(1)求||PA|-|PB||的值;
(2)建立适当的平面直角坐标系,求动点P的轨迹W的方程;
(3)设l是既不与AB平行也不与AB垂直的直线,线段AB的中点O到直线l的距离为 $\sqrt{2}$,直线l与曲线W相交于不同的两点G、H,点M满足$2\overrightarrow{OM}=\overrightarrow{OG}+\overrightarrow{OH}$,证明:$2|\overrightarrow{OM}|=|\overrightarrow{GH}|$.
分析 (1)根据平面几何的知识可得∴||PA|-|PB||=||AC|-|BC||=2;
(2)以点O为坐标原点,线段AB所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,故由双曲线的定义,知动点P的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的部分,问题得以解决;
(3)设直线l:y=kx+b,k≠0,联立方程组,消y,根据根与系数的关系可得,x1x2=-$\frac{{b}^{2}+2}{2-{k}^{2}}$,x1+x2=$\frac{2kb}{2-{k}^{2}}$,再根据向量的数量积公式可得$\overrightarrow{OG}$•$\overrightarrow{OH}$=-2k2+b2-2,再根据点到直线的距离公式可得2k2+2=b2,即可证明$\overrightarrow{OG}$•$\overrightarrow{OH}$=0,由$2\overrightarrow{OM}=\overrightarrow{OG}+\overrightarrow{OH}$,即可证明结论成立.
解答 解:(1)根据切线长定理可得|PE|=|PF|,|AE|=|AC|.|BF|=|BC|,
∴||PA|-|PB||=||PE|+|AE|-|PF|-|BF||=||AC|-|BC||=2;
(2)以点O为坐标原点,线段AB所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,
由(1)可知||PA|-|PB||=2<|AB|=2$\sqrt{3}$,
∴由双曲线的定义,知动点P的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的部分,
∵2a=2,2c=2$\sqrt{3}$,
∴动点P的轨迹W的方程x2-$\frac{{y}^{2}}{2}$=1,(y≠0);
(3)证明:设直线l:y=kx+b,k≠0,
联立$\left\{\begin{array}{l}{y=kx+b}\\{2{x}^{2}-{y}^{2}=2}\end{array}\right.$,得(2-k2)x2-2kbx-b2-2=0,
由题意有k2≠2,△=b2-k2+2>0,x1x2=-$\frac{{b}^{2}+2}{2-{k}^{2}}$,x1+x2=$\frac{2kb}{2-{k}^{2}}$,
∴$\overrightarrow{OG}$•$\overrightarrow{OH}$=x1x2+y1y2=(k2+1)x1x2+kb(x1+x2)+b2=-2k2+b2-2,
又d=$\sqrt{2}$=$\frac{|b|}{\sqrt{{k}^{2}+1}}$,
∴2k2+2=b2,
∴$\overrightarrow{OG}$•$\overrightarrow{OH}$=0,
∵$2\overrightarrow{OM}=\overrightarrow{OG}+\overrightarrow{OH}$,
∴$2|\overrightarrow{OM}|=|\overrightarrow{GH}|$.
点评 本题考查了双曲线的方程的求法和直线和双曲线的位置关系,以及向量的数量积和点到直线的距离公式,属于中档题.
| A. | $\frac{\sqrt{17}}{3}$ | B. | $\frac{\sqrt{10}}{2}$ | C. | $\sqrt{13}$ | D. | $\frac{\sqrt{58}}{4}$ |
| A. | $\frac{\sqrt{3}+1}{2}$ | B. | $\sqrt{6}$+1 | C. | $\sqrt{3}$+1 | D. | $\frac{\sqrt{3}+1}{2}$ |
| A. | ($\frac{1}{16}$,0) | B. | (1,0) | C. | (0,$\frac{1}{16}$) | D. | (0,1 ) |
| A. | 如果a>b,那么$\frac{a}{c}$>$\frac{b}{c}$ | B. | 如果ac<bc,那么a<b | ||
| C. | 如果a>b,c>d,那么a-c>b-d | D. | 如果a>b,那么a-c>b-c |
| A. | p∧(?q) | B. | (?p)∨q | C. | (?p)∧(?q) | D. | p∧q |