Question

經(jīng)過(guò)點(diǎn)且與直線(xiàn)相切的動(dòng)圓的圓心軌跡為.點(diǎn)在軌跡上，且關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)，過(guò)線(xiàn)段（兩端點(diǎn)除外）上的任意一點(diǎn)作直線(xiàn)，使直線(xiàn)與軌跡在點(diǎn)處的切線(xiàn)平行，設(shè)直線(xiàn)與軌跡交于點(diǎn).

（1）求軌跡的方程；

（2）證明：；

（3）若點(diǎn)到直線(xiàn)的距離等于，且的面積為20，求直線(xiàn)的方程.

 

Answer 1

【答案】

（1）；（2）證明過(guò)程詳見(jiàn)解析；（3）.

【解析】

試題分析：本題主要考查拋物線(xiàn)、圓、直線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)，考查用代數(shù)法研究圓錐曲線(xiàn)的性質(zhì)以及數(shù)形結(jié)合思想、分類(lèi)討論思想.第一問(wèn)，根據(jù)圓與直線(xiàn)相切列出表達(dá)式；第二問(wèn)，把證明角相等轉(zhuǎn)化為證明兩個(gè)斜率之間的關(guān)系；第三問(wèn)，找直線(xiàn)上的點(diǎn)的坐標(biāo)和直線(xiàn)的斜率，本問(wèn)應(yīng)用了數(shù)形結(jié)合思想.

試題解析：（1）設(shè)動(dòng)圓圓心為，依題意得.

整理，得，所以軌跡的方程為.(2分)

（2）由（1）得，即，則.

設(shè)點(diǎn)，由導(dǎo)數(shù)的幾何意義知，直線(xiàn)的斜率為，

由題意知點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)，

則，

即.

因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/2013122508593840259419/SYS201312250900447967199937_DA.files/image016.png">，，

由于，即，

所以.(6分)

（3）由點(diǎn)到的距離等于，可知，

不妨設(shè)點(diǎn)在上方（如圖），即，直線(xiàn)的方程為：.

由，解得點(diǎn)的坐標(biāo)為，

所以，

由（2）知，同理可得，

所以的面積，解得.

當(dāng)時(shí)，點(diǎn)的坐標(biāo)為，，

直線(xiàn)的方程為，即.

當(dāng)時(shí)，點(diǎn)的坐標(biāo)為，，

直線(xiàn)的方程為，即. (12分)

考點(diǎn)：1.圓、拋物線(xiàn)、直線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程；2.斜率公式；3.導(dǎo)數(shù)的幾何意義；4.三角形面積公式.