一道高中解析幾何題(求軌跡方程)

  • 作者:由 WIND Force 發表于 舞蹈
  • 2022-09-16

一道高中解析幾何題(求軌跡方程)匿名使用者2010.10.24 回答

1。設A(x1,y1),B(x2,y2),而原點O(0,0),∴向量OA=,向量OB=∴向量OP=向量OA+向量OB=,故P點座標為(x1+x2,y1+y2)   ①過D(-2,0)的直線AB,可設其斜率為k,則可將AB的方程表示成:y=k(x+2)聯立橢圓x^/2 +y^=1與直線AB的方程,消去y,可得到關於x的一元二次方程為:(2k^+1)x^+8k^x+(8k^-2)=0由於橢圓與AB相交於不同的兩點A,B,故此方程的△>0,且A,B兩點橫座標x1,x2分別為此方程的兩個不等式實根,且有:x1+x2=-8k^/(2k^+1)    ②x1*x2=(8k^-2)/(2k^+1)  ③而△=(8k^)^-4*(2k^+1)*(8k^-2)>0<=> |k|<√2/2    ④A(x1,y1),B(x2,y2)都在AB:y=k(x+2)上,可以用x1,x2分別表示y1,y2:y1=k(x1+2),y2=k(x2+2)<=>y1+y2=k(x1+x2)+4k將②代入:y1+y2=4k/(2k^+1)    ⑤設P點座標為(x,y),根據①,②,⑤式,可得:x=x1+x2=-8k^/(2k^+1)  ⑥y=y1+y2=4k/(2k^+1)    ⑦只要求出關於x,y之間的關係式,就可得到P點的軌跡方程!⑥比上⑦式,化簡可得:k=-x/2y    ⑧將其帶回到式⑦,化簡可得到只含有x,y的關係式:y=-4xy/(x^+2y^)顯然,P點的縱座標y不可能恆為0,故兩邊同時約去y,最終化簡可得:(x+2)^/4 + y^/2 =1    ⑨注意:此橢圓方程僅為P軌跡的一部分,原因見下:由⑧代入式④:|x/2y|<√2/2觀察剛得出的橢圓⑨,可發現,其是一箇中心為(-2,0),關於x=-2,y=0兩條直線對稱,長軸長為4,短軸長為2√2,與x軸交於(-4,0),(0,0),與x=-2交於(0,√2/2),(0,√2/2)的橢圓,是由中心為原點的基本橢圓左移兩個單位形成的,很容易判斷,其上任一點的橫座標x≤0,故|x|=-x,上述不等式繼續變形:-x/|y|<√2<=>|y|>-√2x/2<=>y>-√2x/2或y<√2x/2   (x≤0)此為橢圓⑨中,實際能夠取到的真正部分!聯立y=-√2x/2與橢圓⑨,可得到x=-2;聯立y=√2x/2與橢圓⑨,同樣可得到x=-2結合影象,可以得出P點的真正軌跡為:橢圓(x+2)^/4 + y^/2 =1 在 -2

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