已知点A.B的距离为2.以B为圆心作半径为22的圆.P为圆上一点.线段AP的垂直平分线l与

发布时间:2021-02-20 01:18:43

已知点A、B的距离为2,以B为圆心作半径为22的圆,P为圆上一点,线段AP的垂直平分线l与直线PB交于点M,当P在圆周上运动时点M的轨迹记为曲线C.

(1)建立适当的坐标系,求曲线C的方程,并说明它是什么样的曲线;

(2)试判断l与曲线C的位置关系,并加以证明.


网友回答

答案:

解:(1)以AB中点为原点,直线AB所在直线为x轴建立直角坐标系,则A(-1,0),B(1,0) .

设M(x,y),由题意:|MP|=|MA|,|BP|=,所以|MB|+|MA|=.

故曲线C是以A、B为焦点,长轴长为的椭圆,

其方程为x2+2y2=2.

(2)直线l与曲线C的位置关系是相切.证明如下:

由(1)知曲线C方程为x2+2y2=2,设P(m,n),则P在⊙B上,

故(m-1)2+n2=8,即m2+n2=7+2m .

当P、A、B共线时,直线l的方程为x=±,显然结论成立.

当P、A、B不共线时,直线l的方程为y-,

整理得,y=-.

(x-)+=.

把直线l的方程代入曲线C方程得x2+2()2=2.

整理得,[n2+2(m+1)2]x2-4(m+1)·(m+3)x+2(m+3)2-2n2=0.

判别式Δ=[4(m+1)(m+3)]2-4[n2+2(m+1)2] [2(m+3)2-2n2]= -8n2·[(m+3)2-n2-2(m+1)2]

=-8n2[-m2-n2+2m+7]=0,

∴直线l与曲线C相切.

另证:在直线l上任取一点M′,连结M′A、M′B、MA,

由垂直平分线的性质得|M′A|=|M′P|,

∴|M′A|+|M′B|=|M′P|+|M′B|≥|PB|=(当且仅当M、M′重合时取”=”).

∴直线l与椭圆C有且仅有一个公共点M.

结论得证.

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