已知A(
1
4
,0),點(diǎn)B是y軸上的動點(diǎn),過B作AB的垂線l交x軸于點(diǎn)Q,若
AP
+
AQ
=2
AB
,M(4,0).
(1)求點(diǎn)P的軌跡方程;
(2)是否存在定直線x=a,以PM為直徑的圓與直線x=a的相交弦長為定值,若存在,求出定直線方程;若不存在,請說明理由.
分析:(1)由題意設(shè)出B,Q的坐標(biāo),利用直角三角形中的射影定理得到B,Q坐標(biāo)的關(guān)系,然后結(jié)合題目給出的向量等式列式,消掉參數(shù)后即可求得點(diǎn)P的軌跡方程;
(2)因?yàn)镻在(1)中的拋物線上,設(shè)出P的坐標(biāo),求出PM的中點(diǎn)坐標(biāo),利用弦心距公式列式求出以PM為直徑的圓與直線x=a的相交弦長,有現(xiàn)場為定值可求得定值a的值.
解答:解:(1)設(shè)B(0,t),設(shè)Q(m,0),t2=
1
4
|m|,∵m≤0,∴m=-4t2,
∴Q(-4t2,0),設(shè)P(x,y),則
AP
=(x-
1
4
,y),
AQ
=(-4t2-
1
4
,0),

2
AB
=(-
1
2
,2t),∵
AP
+
AQ
=2
AB

∴(x-
1
4
,y)+(-4t2-
1
4
,0)=(-
1
2
,2t),
∴x=4t2,y=2t,∴y2=x,此即點(diǎn)P的軌跡方程;
(2)存在定直線x=
15
4
,以PM為直徑的圓與直線x=
15
4
的相交弦長為定值
15

事實(shí)上,由(1)知點(diǎn)P的軌跡方程是y2=x.
設(shè)P(y2,y),∵M(jìn) (4,0),
則以PM為直徑的圓的圓心即PM的中點(diǎn)T(
y2+4
2
,
y
2
),
以PM為直徑的圓與直線x=a的相交弦長:
L=2
(
y2+4
2
-4)2+(
y
2
-0)2-(
y2+4
2
-a)2

=2
(a-4)(y2-a)+
y2
4
=2
(a-
15
4
)y2-a(a-4)

若a為常數(shù),則對于任意實(shí)數(shù)y,L為定值的條件是a-
15
4
=0,即a=
15
4
時,L=
15

∴存在定直線x=
15
4
,以PM為直徑的圓與直線x=
15
4
的相交弦長為定值
15
點(diǎn)評:本題考查了與直線有關(guān)的動點(diǎn)軌跡方程的求法,考查了直線與圓的關(guān)系,訓(xùn)練了利用弦心距求弦長,是有一定難度題目.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知點(diǎn)C(
1
4
,0)
,橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的右準(zhǔn)線l1+x=2與x軸相交于點(diǎn)D,右焦點(diǎn)F到上頂點(diǎn)的距離為
2

(1)求橢圓的方程;
(2)是否存在過點(diǎn)F且與x軸不垂直的直線l與橢圓交于A、B兩點(diǎn),使得(
CA
+
CB
)⊥
BA
?若存在,求出直線l;若不存在,說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知點(diǎn)F(-
1
4
,0)
,直線l:x=
1
4
,點(diǎn)B是直線l上的動點(diǎn),若過B垂直于y軸的直線與線段BF的垂直平分線交于點(diǎn)M,則點(diǎn)M所在曲線是(  )
A、圓B、橢圓C、雙曲線D、拋物線

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在平面直角坐標(biāo)系中,已知A(-2,0),B(2,0),P為平面內(nèi)一動點(diǎn),直線PA,PB的斜率之積為-
1
4
,記動點(diǎn)P的軌跡為C.
(1)求曲線C的軌跡方程;
(2)若點(diǎn)D(0,2),點(diǎn)M,N是曲線C上的兩個動點(diǎn),且
DM
DN
,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知點(diǎn)F(
1
4
,0)
,直線l:x=-
1
4
,點(diǎn)B是l上的動點(diǎn).若過B垂直于y軸的直線與線段BF的垂直平分線交于點(diǎn)M,則點(diǎn)M的軌跡是(  )

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