已知線段AB的兩個端點(diǎn)A、B分別在x軸和y軸上滑動,|AB|=4,點(diǎn)C在線段AB上且
BC
=3
CA

(I)求點(diǎn)C的軌跡方程;
(Ⅱ)過點(diǎn)(1,0)作兩條互相垂直的直線分別交點(diǎn)C的軌跡于D、E和F、G,線段DE和FG的中點(diǎn)分別為M、N,問直線MN是否過定點(diǎn)?若是,求出定點(diǎn)的坐標(biāo);若否,請說明理由.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問題
專題:圓錐曲線中的最值與范圍問題
分析:(Ⅰ)設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(x,y),A(a,0),B(0,b),由
BC
=3
CA
,得a=
4x
3
,b=4y,且a2+b2=16,由此能求出點(diǎn)C的軌跡方程.
(Ⅱ)設(shè)直線DE的方程為y=k(x-1),代入點(diǎn)C的軌跡方程,得到(1+9k2)x2-18k2x+9k2-9=0,從而DE的中點(diǎn)坐標(biāo)為(
9k2
1+9k2
,
-k
1+9k2
),點(diǎn)N的坐標(biāo)(
9
9+k2
,
k
9+k2
),進(jìn)而直線MN的方程為
9(1-k2)
10k
y=x-
9
10
,由此能求出直線MN過定點(diǎn)(
9
10
,0
解答: 解:(Ⅰ)設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(x,y),A(a,0),B(0,b),
BC
=3
CA
,得a=
4x
3
,b=4y,
且a2+b2=16,
16
9
x2+16y2=16

∴點(diǎn)C的軌跡方程為
x2
9
+y2=1

(Ⅱ)若兩直線斜率均存在,設(shè)直線DE的方程為y=k(x-1),
代入點(diǎn)C的軌跡方程,得到:(1+9k2)x2-18k2x+9k2-9=0,
∴DE的中點(diǎn)坐標(biāo)為M(
9k2
1+9k2
,
-k
1+9k2
),
將上式中的k用-
1
k
代換,得到點(diǎn)N的坐標(biāo)(
9
9+k2
k
9+k2
),
由點(diǎn)M,N的坐標(biāo)得到直線MN的方程為
9(1-k2)
10k
y=x-
9
10
,
∴直線MN過定點(diǎn)(
9
10
,0),
若兩直線中有一條斜率不存在,則由題意知直線MN為x軸,
上述結(jié)論仍然成立,
∴直線MN過定點(diǎn)(
9
10
,0).
點(diǎn)評:本題考查點(diǎn)的軌跡方程的求法,考查直線是否過定點(diǎn)坐標(biāo)的判斷與求法,解題時要認(rèn)真審題,注意函數(shù)與方程思想的合理運(yùn)用.
練習(xí)冊系列答案
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(1)如果x1<2<x2<4,求f(-2)的取值范圍;
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1
4
;
(3)如果a≥2,x2-x1=2,且x∈(x1,x2),函數(shù)g(x)=-f(x)+2(x2-x)的最大值為h(a),求h(a)的最小值.

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已知中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的橢圓,離心率
6
3
且過點(diǎn)(
5
,0),過定點(diǎn)C(-1,0)的動直線與該橢圓相交于A、B兩點(diǎn).
(1)若線段AB中點(diǎn)的橫坐標(biāo)是-
1
2
,求直線AB的方程;
(2)設(shè)x軸上是否存在點(diǎn)M,使
MA
MB
為常數(shù)?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.

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