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已知k∈R,当k的取值变化时,关于x,y的方程4kx-4y=4-k2的直线有无数条,这无数条直线形成了一个直线系,记集合M={(x,y)|4kx-4y=4-k2仅有唯一直线}.
(1)求M中点(x,y)的轨迹方程;
(2)设P={(x,y)|y=2x+a,a为常数},任取C∈M,D∈P,如果|CD|的最小值为
5
,求a的值.
分析:(1)由题意易知,k2+4kx-4(y+1)=0仅有唯一解,利用△=16x2+16(y+1)=0,可求M中点(x,y)的轨迹方程;
(2)设直线y=2x+C与轨迹M相切,两方程联立,求出直线方程,利用|CD|的最小值为
5
,根据点到直线的距离公式,即可求a的值.
解答:解(1)由题意易知,k2+4kx-4(y+1)=0仅有唯一解,
∴△=16x2+16(y+1)=0,
∴所求的轨迹方程为x2+y+1=0.…..…(3分)
(2)设直线y=2x+C与轨迹M相切,则
y=2x+C
x2+y+1=0
,消y可得x2+2x+C+1=0,
∴△=4-4(C+1)=0,即C=0,∴y=2x,
∵|CD|的最小值为
5

|a|
5
=
5
⇒a=±5.…(10分)
点评:本题考查轨迹方程,考查直线与曲线的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题.
练习册系列答案
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f(x)(x>0)
-f(x)(x<0).

(1)若f(-1)=0,且函数f(x)≥0的对任意x属于一切实数成立,求F(x)的表达式;
(2)在 (1)的条件下,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围.

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(2)若f(x)>0在(0,2)上恒成立,且函数f(x)的最大值大于1,求实数a的取值范围,并由此猜测y=f(x)的单调性(无需证明);
(3)对满足(2)的条件的一个常数a,设x=x1时,f(x)取得最大值.试构造一个定义在D={x|x>-2,且x≠4k-2,k∈N}上的函数g(x),使当x∈(-2,2)时,g(x)=f(x),当x∈D时,g(x)取得最大值的自变量的值构成以x1为首项的等差数列.

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