从双曲线x^2-y^2=1上一点Q引直线x+y=2的垂线

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/18 18:32:47
从双曲线x^2-y^2=1上一点引直线x+y=2的垂线,垂足为N,求线段QN的中点P的轨迹方程。

按双曲线x^2-y^2=1来解答
Q(x1,y1) P(x,y)
Q引直线X+Y=2的垂线的直线方程为
y-y1=x-x1
解y-y1=x-x1和x^2-y^2=1,得,直线x+y=2的交点为((x1-y1+2)/2,(2-x1+y1)/2)
则中点横坐标x=(x1+(x1-y1+2)/2)/2=(3x1-y1+2)/4……(1)
y=(y1+(2-x1+y1)/2)/2=(2-x1+3y1)/4……(2)
由(1)和(2),解得
x1=(3x+y-2)/2
y1=(x+3y-2)/2
而(x1,y1)在双曲线上,代入方程x1^2-y1^2=1得
(3x+y-2)^2/4-(x+3y-2)^2/4=1

设P(x,y),Q(x1,y1),则N(2x-x1,2y-y1),
∵N在直线x+y=2上,
∴2x-x1+2y-y1=2①
又∵PQ垂直于直线x+y=2,∴y-y1x-x1=1,
即x-y+y1-x1=0.②
由①②得x1=
32x+
12y-1y1=
12x+
32y-1​,
又∵Q在双曲线x2-y2=1上,
∴x12-y12=1.
∴(32x+12y-1)2-(12x+32y-1)2=1.
整理,得2x2-2y2-2x+2y-1=0即为中点P的轨迹方程.
故答案为:2x2-2y2-2x+2y-1=0.

设 Q 坐标 (x0, y0)
x + y = 2 斜率为 -1
所以 与其垂直的直线 ON 斜率为 1
ON 方程为
y - y0 = x - x0
联立
y-y0 = x- x0
x + y = 2
解出 N 点坐标
x = 1 + (x0 -y0)/2
y = 1 + (y0 -x0)/2
所以 P 点坐标为
x = [1 + (x0 -y0)/2 + x0]/2 = 1 + (3x0 -y0)/2