问题
解答题
设向量
(1)求动点P(x,y)的轨迹C的方程; (2)过原点O作直线l交轨迹C于两点M,N,若,试求△MAN的面积. (3)过原点O作直线l与直线x=2交于D点,过点A作OD的垂线与以OD为直径的圆交于点G,H(不妨设点G在直线OD上方),试判断线段OG的长度是否为定值?并说明理由. |
答案
(1)∵
=(x+1,y),s
=(y,x-1),(x,y∈R)满足|t
|+|s
|=2t
,2
∴
+(x+1)2+y2
=2(x-1)2+y2
,2
∴动点P(x,y)的轨迹C的方程是以(±1,0)为焦点,以长轴长为2
,短轴长为2的椭圆,2
∴动点P(x,y)的轨迹C的方程为
+y2=1.x2 2
(2)∵点A(1,0)和B(-1,0)为C的两个焦点,连接BM,BN,
由椭圆的对称性可知四边形AMBN是平行四边形,
∴∠AMB=π-∠MAN=
,π 3
设MA=r1,MB=r2,
由椭圆定义知r1+r2=2
,即r12+r22+2r1r2=8,2
在△AMB中,由余弦定理知r12+r2 2-2r1r2cos
=4,π 3
两式作差,得r1r2=
,4 3
∴S△MAN=
r1r2sin1 2
=π 3
.3 3
(3)设动点D(2,y0),
则以OD为直径的圆的方程为x(x-2)+y(y-y0)=0,①
直线GA:2x+y0y-2=0,②
由①②联立消去y0得G的轨迹方程是x2+y2=2,
∴OG=
(定值)2