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已知A(-1,0)、B(3,0),M、N是圆O:x^2+y^2=1上的两个动点,且M、N关于x轴对称,直线AM与BN交与

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/12 18:39:47
已知A(-1,0)、B(3,0),M、N是圆O:x^2+y^2=1上的两个动点,且M、N关于x轴对称,直线AM与BN交与P点.
(1)求P点的轨迹C的方程;
(2)设动直线l:y=k(x+3/2)与曲线交与S、T两点,求证:无论k为何值时,以动弦ST为直径的圆总与定直线x=-1/2相切.
(1)设M(x0,y0),则N(x0,-y0),P(x,y)(x0≠-1且x0≠3)
∵AM:y= y0\x09x0+1 (x+1)①,BN:y= -y0\x09x0-3 (x-3)②
∴联立①②,解得
x0= x+3\x09x-1 \x09y0= 2y\x09x-1 \x09 (4分)
∵点M(x0,y0)在圆⊙O上,代入圆的方程:( x+3\x09x-1 )2+( 2y\x09x-1 )2=1
整理:y2=-2(x+1)(x<-1)(6分)
(2)证明:由
y=k(x+ 3\x092 )\x09y2=-2(x+1) \x09 ⇒k2x2+(3k2+2)x+ 9\x094 k2+2
设S(x1、y1),T(x2、y2),ST的中点坐标(x0、y0)
则x1+x2=-(3+ 2\x09k2 ),x1x2= 9\x094 + 2\x09k2 (8分)
∴x0= x1+x2\x092 =- 1\x092 (3+ 2\x09k2 )
中点到直线x=- 1\x092 的距离d=- 1\x092 -x0=- 1\x092 + 1\x092 (3+ 1\x09k2 )=1+ 1\x09k2 ∵ 1\x092 |ST|= 1\x092
1+k2
(3+ 2\x09k2 )2-4( 9\x094 + 2\x09k2 ) 2\x09k2 = 1\x092
1+k2
4k2+4\x09k4 = 1+k2\x09k2 =1+ 1\x09k2
∴ 1\x092 |ST|=d
故圆与x=- 1\x092 总相切.(13分)
另∵y2=-2(x+1)知焦点坐标为(- 3\x092 ,0)(2分)
顶点(-1,0),故准线x=- 1\x092 (4分)
设S、T到准线的距离为d1,d2,ST的中点O',O'到x=- 1\x092 的距离为 d1+d2\x092
又由抛物线定义:d1+d2=|ST|,∴ d1+d2\x092 = |ST|\x092
故以ST为直径的圆与x=- 1\x092 总相切(8分)