在平面直角坐标系中,已知点A(-1,0),B(1,0),动点P满足PA⊥PB,(1)求动点P的轨迹方程;(2)若过点Q(1,2)的直线l与点P的轨迹有且只有一个交点,求直线l的方程.

问题描述:

在平面直角坐标系中,已知点A(-1,0),B(1,0),动点P满足PA⊥PB,
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)若过点Q(1,2)的直线l与点P的轨迹有且只有一个交点,求直线l的方程.

(1)设P(x,y),∵PA⊥PB,A(-1,0),B(1,0),∴PA=(-1-x,-y),PB=(1-x,-y),∴由PA•PB=0,得(-1-x)•(1-x)+(-y)2=0,即x2-1+y2=0,…(3分)则动点P轨迹方程为x2+y2=1(y≠0);…(4分)(2...
答案解析:(1)设出P的坐标为(x,y),由A和B的坐标分别表示出

PA
PB
的坐标,且由两向量垂直得到其数量积为0,故利用平面向量的数量积运算法则列出x与y的关系式,可得出动点P的运动轨迹;
(2)由第一问得出的动点P的运动轨迹为圆心为原点,半径为1的圆(除去与x轴的两交点),如图所示,由过点Q的直线l与点P的轨迹有且只有一个交点,分两种情况:①直线l与圆相切,也分两种情况:直线l的斜率存在时与不存在时,当直线l的斜率存在时,设出直线l的斜率为k,由Q的坐标表示出直线l的方程,根据直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于圆的半径,故利用点到直线的距离公式列出关于k的方程,求出方程的解得到k的值,进而确定出直线l的方程;当直线l的斜率不存在时,此时直线l的方程为直线x=1,经检验,不合题意;②当直线l与圆相交时,根据图形可知直线l必然过A点,由A和Q的坐标得出此时直线l的方程,综上,得到满足题意的所有直线l的方程.
考试点:圆的切线方程;轨迹方程.
知识点:此题考查了圆的切线方程,以及点的轨迹方程,涉及的知识有:平面向量的数量积运算,两向量垂直时数量积满足的关系,直线的点斜式方程、两点式方程,以及点到直线的距离公式,利用了分类讨论及数形结合的思想,其中根据题意得出动点P的运动轨迹为圆心为原点,半径为1的圆(除去与x轴的两交点)是解本题的关键.