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精英家教网如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,DA⊥AB,AD=3,AB=4,BC=
3
,点E在线段AB的延长线上.若曲线段DE(含两端点)为某曲线L上的一部分,且曲线L上任一点到A、B两点的距离之和都相等.
(1)建立恰当的直角坐标系,求曲线L的方程;
(2)根据曲线L的方程写出曲线段DE(含两端点)的方程;
(3)若点M为曲线段DE(含两端点)上的任一点,试求|MC|+|MA|的最小值,并求出取得最小值时点M的坐标.
分析:(1)由题意,先建立平面直角坐标系,利用曲线的方程这一概念求其动点的轨迹方程;
(2)由题意知xD<x<xE,y≥0,而xD=xA=-2,xE=4,从而得出所求曲线段DE的方程,利用曲线的方程这一概念求其动点的轨迹方程,要注意求解方程之后要有题意去排杂;
(3)由椭圆的定义及点M为曲线段DE(含两端点)上的任一点可知|MA|+|MB|=2a=8,即|MA|=8-|MB|,则|MC|+|MA|=8+|MC|-|MB|≥8-|BC|=8-2
3
即可求得|MC|+|MA|有最小值.
解答:解(1)如图,以AB所在的直线为x轴,其垂直平分线为y轴,建立所示的直角坐标系,
则A(-2,0),B(2,0),C(2,
3
),D(-2,3)
,|DA|=3,|DB|=5.
设动点M(x,y)为曲线L上的任一点,
则|MA|+|MB|=|DA|+|DB|=8,精英家教网
即
(x+2)2+y2
+
(x-2)2+y2
=8

整理得
x2
16
+
y2
12
=1
,为所求曲线L的方程
(2)由题意知xD<x<xE,y≥0,
而xD=xA=-2,xE=4
则所求曲线段DE的方程为
x2
16
+
y2
12
=1(-2≤x≤4,y≥0)

(3)由椭圆的定义及点M为曲线段DE(含两端点)上的任一点可知|MA|+|MB|=2a=8,即|MA|=8-|MB|,
则|MC|+|MA|=8+|MC|-|MB|≥8-|BC|=8-2
3
,
当且仅当点M位于线段BC的交点处时等号成立,
由BC⊥AB知此时点M的横坐标为2,则其纵坐标为3,
即当点M的坐标为(2,3)时|MC|+|MA|有最小值8-2
3
.
点评:重点考查了利用曲线的方程这一概念,先建立平面直角坐标系,然后利用定义法求其动点的轨迹方程,并进行实际问题的排杂.
练习册系列答案
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2
a.
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PA
•
PB
的值为
5
5
.

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2
2
.
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(Ⅱ)求平面BCEF与平面ABD所成二面角(锐角)的大小.

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