问题
解答题
已知直线l1:ax-by+k=0;l2:kx-y-1=0,其中a是常数,a≠0.
(1)求直线l1和l2交点的轨迹,说明轨迹是什么曲线,若是二次曲线,试求出焦点坐标和离心率.
(2)当a>0,y≥1时,轨迹上的点P(x,y)到点A(0,b)距离的最小值是否存在?若存在,求出这个最小值.
答案
(1)由ax-by+k=0 kx-y-1=0
消去k,得y2-ax2=1
①当a>0时,轨迹是双曲线,焦点为(0,±
),离心率e=1+ 1 a
;1+ 1 a
②当-1<a<0时,轨迹是椭圆,焦点为(±
,0),离心率e=-1- 1 a
;1+a
③当a=-1时,轨迹是圆,圆心为(0,0),半径为1;
④当a<-1时,轨迹是椭圆,焦点为(0,±
),离心率e=1+ 1 a 1+ 1 a
(2)当a>0时,y≥1时,轨迹是双曲线y2-ax2=1的上半支.
∵|PA|2=x2+(y-b)2=
+y2-2by+b2y2-1 a
=
(y-a+1 a
)2+ab a+1 ab2-a-1 a(a+1)
①当b>
时,|PA|的最小值为a+1 a
;ab2-a-1 a(a+1)
②当 b≤
时,|PA|的最小值为|1-b|a+1 a