在平面直角坐标系中,A点坐标为(1,1),B点与A点关于坐标原点对称,过动点P作x轴的垂线,垂足为C点,而点D满足2PD

在平面直角坐标系中,A点坐标为(1,1),B点与A点关于坐标原点对称,过动点P作x轴的垂线,垂足为C点,而点D满足2
PD
PC
,且有
PA
PB
=2

(1)求点D的轨迹方程;
(2)求△ABD面积的最大值;
(3)斜率为k的直线l被(1)中轨迹所截弦的中点为M,若∠AMB为直角,求k的取值范围.
165122003 1年前 已收到1个回答 举报

yinger830 幼苗

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解题思路:(1)根据
PA
PB
=2
,求得P(x',y')满足的方程:(x')2+(y')2=4…(*).再由2
PD
PC],可得x'=2x-1,y'=2y,代入(*)式得(2x-1)2+(2y)2=4,化简即得点D的轨迹方程.
(2)根据D点满足的方程,设D([1/2]+cosα,sinα),用点到直线的距离公式求得D到AB距离的最大值为1+
2
2
,由此即可得到△ABD面积的最大值;
(3)∠AMB为直角,则点M在以AB为直径的圆上,从而得到满足条件的M在位于圆N:(x-[1/2])2+y2=1在x2+y2=2内的劣弧上,求出界点处的切线斜率,再观察直线l的斜率的变化,可得斜率k的取值范围.

(1)设P(x',y'),得

PA=(1-x',1-y'),

PB=(-1-x',-1-y'),
所以

PA•

PB=(1-x')(-1-x')+(1-y')(-1-y')=(x')2+(y')2-2


PA•

PB=2,
∴点P的轨迹方程为(x')2+(y')2-2=2,即(x')2+(y')2=4…(*)
再设D(x',y'),由2

PD=

PC得D为PC的中点
∴x=[1/2(x′+1),y'=
1
2y′.
可得x'=2x-1,y'=2y.代入(*)式得(2x-1)2+(2y)2=4
化简得点D的轨迹方程:(x-

点评:
本题考点: 轨迹方程;平面向量数量积的运算.

考点点评: 本题以向量运算为载体,求动点的轨迹方程并求动直线斜率k的取值范围,着重考查了向量的数量积、直线与圆的位置关系和动点轨迹方程求法等知识,属于难题.

1年前

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