已知动圆过定点(1,0),且与直线x=-1相切。 (1)求动圆的圆心轨迹C的方程; (2)是否存在
已知动圆过定点(1,0),且与直线x=-1相切。(1)求动圆的圆心轨迹C的方程;(2)是否存在直线l,使l过点(0,1),并与轨迹C交于P,Q两点,且满足OP.OQ=0?...
已知动圆过定点(1,0),且与直线x=-1相切。
(1)求动圆的圆心轨迹C的方程;
(2)是否存在直线l,使l过点(0,1),并与轨迹C交于P,Q两点,且满足OP.OQ=0?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请明理由。
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(1)求动圆的圆心轨迹C的方程;
(2)是否存在直线l,使l过点(0,1),并与轨迹C交于P,Q两点,且满足OP.OQ=0?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请明理由。
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1、依题意知,圆心C到定点F(1,0)的距离=圆心C到直线x= -1的距离,所以
圆心C的轨迹是一条抛物线,定点F(1,0)是该抛物线的焦点,直线x= -1是该抛物线的准线。
很容易写出该抛物线的方程,也即圆心C的轨迹方程:
y²=4x
2、假设存在直线L满足题中的条件,设其斜率为k,因为L过定点A(0,1),所以由点斜式可写出其直线方程为:
L:y=kx+1
L的方程与C的轨迹方程联立消x得
ky²-4y+4=0
很明显,若k=0,则交点只会有一个,不符题意,所以k≠0,所以上面关于y的方程是一个二次方程。
设交点P(x1,y1)、Q(x2,y2),则对上面的二次方程运用判别式及韦达定理得
△=4²-4k*4>0,解得k<1且k≠0
y1+y2=4/k
y1*y2=4/k
又知:向量OP=(x1,y1)、向量OQ=(x2,y2),所以
向量OP*向量OQ=(x2,y2) *(x1,y1)=x1x2+y1y2
因为P(x1,y1)、Q(x2,y2)在抛物线y²=4x上,所以x1=y1²/4、x2=y2²/4,代入上面的式子得继续=
= (y1²/4)(y2²/4)+y1y2
= (y1y2)²/16+y1y2
= 1/k²+4/k
依题意向量OP点乘OQ=零,所以1/k²+4/k=0,解这个方程得k= -1/4,代回上面所设的直线L的
斜式方程得
y=(-1/4)x+1
所以存在满足题中条件的直线L:y=(-1/4)x+1
圆心C的轨迹是一条抛物线,定点F(1,0)是该抛物线的焦点,直线x= -1是该抛物线的准线。
很容易写出该抛物线的方程,也即圆心C的轨迹方程:
y²=4x
2、假设存在直线L满足题中的条件,设其斜率为k,因为L过定点A(0,1),所以由点斜式可写出其直线方程为:
L:y=kx+1
L的方程与C的轨迹方程联立消x得
ky²-4y+4=0
很明显,若k=0,则交点只会有一个,不符题意,所以k≠0,所以上面关于y的方程是一个二次方程。
设交点P(x1,y1)、Q(x2,y2),则对上面的二次方程运用判别式及韦达定理得
△=4²-4k*4>0,解得k<1且k≠0
y1+y2=4/k
y1*y2=4/k
又知:向量OP=(x1,y1)、向量OQ=(x2,y2),所以
向量OP*向量OQ=(x2,y2) *(x1,y1)=x1x2+y1y2
因为P(x1,y1)、Q(x2,y2)在抛物线y²=4x上,所以x1=y1²/4、x2=y2²/4,代入上面的式子得继续=
= (y1²/4)(y2²/4)+y1y2
= (y1y2)²/16+y1y2
= 1/k²+4/k
依题意向量OP点乘OQ=零,所以1/k²+4/k=0,解这个方程得k= -1/4,代回上面所设的直线L的
斜式方程得
y=(-1/4)x+1
所以存在满足题中条件的直线L:y=(-1/4)x+1
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