问题
解答题
已知定点A(0,2),B(0,-2),C(2,0),动点P满足:
(I)求动点P的轨迹方程,并说明方程表示的曲线类型; (II)当m=2时,设点P(x,y)(y≥0),求
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答案
(Ⅰ)设动点的坐标为P(x,y),则
=(x,y-2),AP
=(x,y+2),BP
=(2-x,-y)PC
∵
•AP
=m|BP
|2,PC
∴(x,y-2)•(x,y+2)=m(
)2(2-x)2+(-y)2
∴x2+y2-4=m[(x-2)2+y2]
即(1-m)x2+(1-m)y2+4mx-4m-4=0,
若m=1,则方程为x=2,表示过点(2,0)且平行于y轴的直线;
若m≠1,则方程化为:(x-
)2+y2=(2m m-1
)2,表示以(2 m-1
,0)为圆心,以2m m-1
为半径的圆; 2 |1-m|
(Ⅱ)当m=2时,方程化为(x-4)2+y2=4;
设
=k,则y=kx-8k,圆心(4,0)到直线y=kx-8k的距离d=y x-8
=2时,|4k-8k| k2+1
解得k=±
,又y≥0,所以点P(x,y)所在图形为上半个圆(包括与x轴的两个交点),3 3
故直线与半圆相切时k=-
;3 3
当直线过x轴上的两个交点时知k=0;
因此
的取值范围是[-y 8-x
,0].3 3