动圆P过定点F(1,0)且与直线x=-1相切,圆心p的轨迹为曲线C,过F作曲线C两条互相垂直的弦AB,CD,设AB,CD

动圆P过定点F(1,0)且与直线x=-1相切,圆心p的轨迹为曲线C,过F作曲线C两条互相垂直的弦AB,CD,设AB,CD的中点分别为M、N.
(1)求曲线C的方程;
(2)求证:直线MN必过定点;
(3)分别以AB、CD为直径作圆,求两圆相交弦中点H的轨迹方程.
cicistian 1年前 已收到1个回答 举报

fjydz 幼苗

共回答了27个问题采纳率:100% 举报

解题思路:(1)由动圆P过定点F(1,0)且与直线x=-1相切,可得点P到定点F的距离等于到定直线x=-1的距离,利用抛物线的定义,可求曲线C的方程;
(2)求出M,N的坐标,可得直线MN的方程,即可得到结论;
(3)求出⊙M、⊙N的方程,两式相减并整理,得公共弦所在直线方程,进而证明公共弦所在直线过原点O,即可得出结论.

(1)∵动圆P过定点F(1,0)且与直线x=-1相切,
∴点P到定点F的距离等于到定直线x=-1的距离,
∴点P的轨迹为抛物线,曲线C的方程为y2=4x;
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=k(x-1),
代入y2=4x可得k2x2-2(k2+2)x+k2=0
∴x1+x2=
2(k2+2)
k2
∴xM=
k2+2
k2,∴yM=k(xM-1)=[2/k]
∴M(
k2+2
k2,[2/k])
∵AB⊥CD,∴将M坐标中的k换成-[1/k],可得N(2k2+1,-2k)
∴直线MN的方程为y+2k=
−2k−
2
k
2k2+1−
k2+2
k2(x-2k2-1)
整理得(1-k2)y=k(x-3)
∴不论k为何值,直线MN必过定点T(3,0).
(3)显然,⊙M、⊙N都与抛物线相切,半径分别为xM+1,xN+1,从而
⊙M:(x-xM2+(y-yM2=(xM+1)2
⊙N:(x-xN2+(y-yN2=(xN+1)2
两式相减并整理,得公共弦所在直线方程为(xM-xN)x+(yM-yN)y=[1/2](yM2-yN2)-(xM-xN
又[1/2](yM2-yN2)-(xM-xN)=[1/2(
4
k2−4k2)−(
2
k2−2k2)=0,
故公共弦所在直线过原点O.
∴∠OHT=
π
2].
于是点H的轨迹方程是以OT为直径的圆(除取直径的两个端点),其轨迹方程为(x−
3
2)2+y2=[9/4](y≠0).

点评:
本题考点: 直线和圆的方程的应用.

考点点评: 本题主要考查抛物线的定义,考查直线恒过定点,考查圆与圆的位置关系,确定直线的方程是关键.

1年前

7
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 2.317 s. - webmaster@yulucn.com