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,±

1+
1
a
),离心率e=
1+
1
a

②当-1<a<0时,轨迹是椭圆,焦点为

-1-
1
a
,0),离心率e=
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,±

1+
1
a
),离心率e=
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=

y2-1
a
+y2-2by+b2

=

a+1
a
(y-
ab
a+1
)2+
ab2-a-1
a(a+1)

①当b>

a+1
a
时,|PA|的最小值为
ab2-a-1
a(a+1)

②当 b≤

a+1
a
时,|PA|的最小值为|1-b|

填空题
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