(2011•汕头模拟)设圆Q过点P(0,2),且在x轴上截得的弦RG的长为4.

(2011•汕头模拟)设圆Q过点P(0,2),且在x轴上截得的弦RG的长为4.
(1)求圆心Q的轨迹E的方程;
(2)过点F(0,1),作轨迹E的两条互相垂直的弦AB,CD,设AB、CD的中点分别为M,N,试判断直线MN是否过定点?并说明理由.
polk009 1年前 已收到1个回答 举报

yan_er 幼苗

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解题思路:(1)借助于图象把已知条件转化为|QR|2=|QH|2+|RH|2,就可求出圆心Q的轨迹E的方程;
(2)先利用条件求出AB的中点M的坐标与直线AB的斜率之间的关系式,以及CD的中点N与直线CD的斜率之间的关系式;再求出直线MN的方程,整理可以得到直线MN所过定点.

(1)设圆心Q的坐标为(x、y),如图过圆心Q作QH⊥x轴于H,
则H为RG的中点,在Rt△RHQ中,|QR|2=|QH|2+|RH|2
∵|QR|=|QP|,|RH|=2,
∴x2+(y-2)2=y2+4
即x2=4y,所以轨迹E的方程为x2=4y.(5分)

(2)设A(xA,yA)、B(xB,yB),M(xm,ym)、N(xN,yN
直线AB的方程为y=kx+1(k≠0),联立x2=4y有:x2-4kx-4=0
∴xM=
xA+xB
2=2k,yM=kxM+1=2k2+1,
∴点M的坐标为(2k,2k2+1).(7分)
同理可得:点N的坐标为(−
2
k,
2
k2+1).
直线MN的斜率为KMN=
yM−yN
xM−xN=
k2−
1
k2
k+
1
k=
k2−1
k,
其方程为y−2k2−1=
k2−1
k(x−2k),整理得k(y-3)=(k2-1)x,
不论k为何值,点(0,3)均满足方程,
∴直线MN恒过定点(0,3).(12分)

点评:
本题考点: 圆与圆锥曲线的综合.

考点点评: 本题涉及到求轨迹方程问题.在求动点的轨迹方程时,一般是利用条件找到关于动点坐标的等式,整理可得所求方程.

1年前

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