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设一动直线过点A(2,0)且与抛物线y=x^2+2相交于B,C两点,B,C在x轴上射影分别为B1,C1,P是线段BC上的

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/12 05:52:49
设一动直线过点A(2,0)且与抛物线y=x^2+2相交于B,C两点,B,C在x轴上射影分别为B1,C1,P是线段BC上的点,且适合|BP|/|PC|=|BB1|/|CC1|,求三角形POA的重心Q的轨迹方程,并说明该轨迹是什么图形
例5、动直线l过定点A(2,0),且与抛物线y=x2+2相交于不同的两点B和C,点B和C在x轴上的射影分别是B′和C′(如图),P是线段BC上的点,并满足关系式|BP|∶|PC|=|BB′|∶|CC′|,求POA的重心G的轨迹方程.
分析:本题是一道较复杂的轨迹综合题,动点G的位置取决于P点的位置,即P是G的相关点,又P在动直线l上,l绕定点A(2,0)而动,依前所述,选用斜率k为参数较合理,又相应点P在运动时,还要满足这一比值,这又出现了另一参数λ,为多元参数.
解答:设直线l的斜率为k,显然l与x轴垂直时,l与抛物线不可能有两个交点,故l的方程为y=k(x-2) .将它与抛物线方程联立,消去y得x2-kx+2+2k=0.
此方程有两个不同实根的充要条件是=k2-4(2+2k)=k2-8k-8=0.
解得,或. ①
设B、C两点的坐标为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=k,x1x2=2+2k. ②
令③设,依定比分点公式,有④设动点G的坐标为(x,y),则将④、③、②分别代入上式并注意到,
可得 消去k得12x―3y―4=0.
另外,由可得,代入①,得,或.
解之得(并注意到y≠4).,若.
因此,POA的重心G的轨迹方程为12x-3y-4=0.
其中.
它表示一条除去端点及其点的线段.
点评:解决本题时,应充分注意所求轨迹方程中y的取值范围,这是最容易出现失误的,甚至可能发生根本不去求出k的范围,而误认为所求的轨迹方程为12x-3y-4=0.