问题
解答题
(理)已知平面内动点P(x,y)到定点F(
( I)求动点P的轨迹C及其方程; ( II)求过点Q(2,1)且与曲线C有且仅有一个公共点的直线方程. |
答案
( I)∵
>1,5 2
∴轨迹C为以F为右焦点,l为右准线的双曲线.
设双曲线C方程为
-x2 a2
=1(a>0,b>0),则y2 b2
,c= 5
=a2 c 4 5
∴a2=4.
∴b2=c2-a2=5-4=1.
∴双曲线方程为
-y2=1.x2 4
(Ⅱ)(1)若所求直线斜率不存在时,直线x=2满足题意.
(2)若所求直线斜率存在时,设所求直线方程为y-1=k(x-2),
代入曲线方程
-y2=1,得:x2 4
-(kx-2k+1)2=1,x2 4
化简得:(1-4k2)x2+8k(2k-1)x-4(2k-1)2-4=0,
①当(1-4k2)=0时,即k=±
时,1 2
∵(2,1)在渐近线y=
x上,∴k=1 2
时不适合,舍去.k=-1 2
时,直线平行于渐近线y=-1 2
x,满足题意,1 2
故所求直线方程为y=-
(x-2)+1,即y=-1 2
x+2.1 2
②当(1-4k2)≠0时,由△=64k2(2k-1)2-16(4k2-1)(4k2-4k+2)=0,
得k=
(舍去),综上所述,所求直线方程为x=2,y=-1 2
x+2.1 2