问题 解答题

已知k>0,直线l1:y=kx,l2:y=-kx.

(1)证明:到l1、l2的距离的平方和为定值a(a>0)的点的轨迹是圆或椭圆;

(2)求到l1、l2的距离之和为定值c(c>0)的点的轨迹.

答案

(1)证明:设点P(x,y)为动点,则

|y-kx|2
1+k2
+
|y+kx|2
1+k2
=a,

整理得

x2
(1+k2)a
2k2
+
y2
(1+k2)a
2
=1.

因此,当k=1时,动点的轨迹为圆;

当k≠1时,动点的轨迹为椭圆.

(2)设点P(x,y)为动点,则

|y-kx|+|y+kx|=c

1+k2

当y≥k|x|时,y-kx+y+kx=c

1+k2
,即y=
1
2
c
1+k2

当y≤-k|x|时,kx-y-y-kx=c

1+k2
,即y=-
1
2
c
1+k2

当-k|x|<y<k|x|,x>0时,kx-y+y+kx=c

1+k2
,即x=
1
2k
c
1+k2

当-k|x|<y<k|x|,x<0时,y-kx-y-kx=c

1+k2
,即x=-
1
2k
c
1+k2

综上,动点的轨迹为矩形.

单项选择题 A型题
单项选择题