(本题满分12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,AB是半圆⊙O:x2 + y2 = 1(y≥0)的直径,C是半圆O(除端点A、B)上的任意一点,在线段AC的延长线上取点P,使︱PC︱=︱BC︱,试求动点P 的轨迹方程.
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(本题满分12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,AB是半圆⊙O:x2 + y2 = 1(y≥0)的直径,C是半圆O(除端点A、B)上的任意一点,在线段AC的延长线上取点P,使︱PC︱=︱BC︱,试求动点P 的轨迹方程.
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解 连结BP,由已知得∠APB = 45°. …………………… 2分
设P(x,y),则 ,
,由PA到PB的角为45°,
得,化简得 x2 +(y-1)2 = 2. …………………… 10分
由已知,y>0且>0,故点P的轨迹方程为x2 +(y-1)2 = 2(x>-1,y>0). …………………… 12分
法二 连结BP,由已知可得∠APB = 45°,∴ 点P在以AB为弦,所对圆周角为45°的圆上.
设该圆的圆心为D,则点D在弦AB的中垂线上,即y轴上,且∠ADB = 90°,∴ D(0,1),︱DA︱=,圆D的方程为x2 +(y-1)2 = 2.
由已知,当点C趋近于点B时,点P趋近于点B;当点C趋近于点A时,点P趋近于点(-1,2),所以点P的轨迹方程为x2 +(y-1)2 = 2(x>-1,y>0).