在平面直角坐标系中,点A(1,0)、B(-1,0),已知|CA|=22,BC的垂直平分线l交AC于D,当点C动点时,D点的轨迹图形设为E.(1)求E的标准方程;(2)点P为E上一动点,点O为坐标原点,曲线E的右焦点为F,求|PO|2+|PF|2的最小值.
问题描述:
在平面直角坐标系中,点A(1,0)、B(-1,0),已知|CA|=2
,BC的垂直平分线l交AC于D,当点C动点时,D点的轨迹图形设为E.
2
(1)求E的标准方程;
(2)点P为E上一动点,点O为坐标原点,曲线E的右焦点为F,求|PO|2+|PF|2的最小值.
答
知识点:本题考查了轨迹方程以及直线与圆锥曲线问题,(2)问中要注意x的范围,此题是一道综合题.
(1)设(x,y)
∵l是BC的垂直平分线,
∴|DB|=|DC|
∴|DB|+|DA|=|AC|=2
>2=|AB|
2
∴D点的轨迹图形E是A,B为焦点的椭圆 其中2a=2
,c=1,
2
∴a=
,b2=a2-c2=1
2
∴D点的轨迹图形E:
+y2=1 x2 2
(2)设 P(x,y)x∈[-
,
2
],
2
则PO2=x2+y2,
PF2=(x-1)2+y2
∴|PO|2+|PF|2=2x2-2x+2y2+1
点P(x,y)满足
+y2=1,x2 2
∴2y2=2-x2
∴|PO|2+|PF|2=x2-2x+3=(x-1)2+2
∵x∈[-
,
2
],∴当x=1时,|PO|2+|PF|2的最小值为2
2
答案解析:(1)设D(x,y),结合图象由垂直平分线的性质结合椭圆的定义知,点E的轨迹是椭圆,由定义求出参数,得出标准方程;
(2)设 P(x,y)x∈[−
,
2
],得出PO2=x2+y2,PF2=(x-1)2+y2,整理表示出PO|2+|PF|2,再根据p点在曲线上得出2y2=2-x2,从而整理出|PO|2+|PF|2=x2-2x+3=(x-1)2+2 根据x的范围即可求出最小值.
2
考试点:直线与圆锥曲线的综合问题;轨迹方程.
知识点:本题考查了轨迹方程以及直线与圆锥曲线问题,(2)问中要注意x的范围,此题是一道综合题.