问题 解答题
已知点M(4,0)、N(1,0),若动点P满足
MN
 • 
MP
=6|
NP
|

(1)求动点P的轨迹C;
(2)在曲线C上求一点Q,使点Q到直线l:x+2y-12=0的距离最小.
答案

(1)设动点P(x,y),又点M(4,0)、N(1,0),

MP
=( x-4 , y ),
MN
=( -3 , 0 )
NP
=( x-1 , y )
. …(3分)

MN
 • 
MP
=6|
NP
|,得-3( x-4 )=6
( 1-x )2+( -y )2
,…(4分)

∴(x2-8x+16)=4(x2-2x+1)+4y2,故3x2+4y2=12,即

x2
4
+
y2
3
=1,

∴轨迹C是焦点为(±1,0)、长轴长2a=4的椭圆;            …(7分)

评分说明:只求出轨迹方程,没有说明曲线类型或交代不规范的扣(1分).

(2)椭圆C上的点Q到直线l的距离的最值等于平行于直线l:x+2y-12=0且与椭圆C相切的直线l1与直线l的距离.

设直线l1的方程为x+2y+m=0(m≠-12).            …(8分)

3x2+4y2=12
x+2y+m=0
,消去y得4x2+2mx+m2-12=0(*).

依题意得△=0,即4m2-16(m2-12)=0,故m2=16,解得m=±4.

当m=4时,直线l1:x+2y+4=0,直线l与l1的距离d=

|4+12|
1+4
=
16
5
5

当m=-4时,直线l1:x+2y-4=0,直线l与l1的距离d=

|-4+12 |
1+4
=
8
5
5

由于

8
5
5
16
5
5
,故曲线C上的点Q到直线l的距离的最小值为
8
5
5
.…(12分)

当m=-4时,方程(*)化为4x2-8x+4=0,即(x-1)2=0,解得x=1.

由1+2y-4=0,得y=

3
2
,故Q( 1 , 
3
2
 )
.                     …(13分)

∴曲线C上的点Q( 1 , 

3
2
 )到直线l的距离最小.   …(14分)

单项选择题
多项选择题