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在直角坐标系中,动点M到点P(
2
2
)
的距离等于点M到直线x+y-
2
=0
的距离的
2
倍,记动点M的轨迹为W,过点A(a,0)(a>0)作一条斜率为k(k<0)的直线交曲线W于B,C两点,且交y轴于点D.
(1)求动点M的轨迹,并指出它的三条性质或特征;
(2)求证:|AB|=|CD|;
(3)若|BC|=|BD|,求△OAD的面积.(O为坐标原点)
分析:(1)直接根据动点M到点P(
2
2
)
的距离等于点M到直线x+y-
2
=0
的距离的
2
倍,整理可得动点M的轨迹方程为为xy=1双曲线,再根据双曲线的性质写出其性质即可;
(2)直线方程为y=k(x-a),联立直线方程与双曲线方程整理求出BC中点以及AD的中点,只要中点坐标相同即可说明结论.
(3)先根据|BC|=|BD|,得到x2=2x1,结合上面的结论得到k和a之间的关系,再代入三角形的面积公式整理即可得到结论.
解答:解:(1)设M(x,y),
依题意有:
(x-
2
)
2
+(y-
2
)
2
=
2
|x+y-
2
|
2
.化简得xy=1.
即动点M的轨迹方程为xy=1双曲线,其性质为                            (4分)
(1)焦点(
2
2
)(2)实轴长2
2
(3)虚轴长2
2

(4)对称性y=±x,(0,0)(5)渐近线x=0,y=0等                 (8分)
(2)直线方程为y=k(x-a),由
y=k(x-a)
xy=1

kx2-kax-1=0.
设B(x1,y1),C(x2,y2),BC中点为N(x0,y0),
x0=
x1+x2
2
=
a
2
y0=-
ka
2
.即N(
a
2
,-
ka
2
)

又D(0,-ka)
AD中点也为N(
a
2
,-
ka
2
)

由|AN|=|DN|,|BN|=|CN|,
可得|AB|=|CD|(14分)
(3)若|BC|=|BD|,可知x1<x2
则x1=x2-x1,即x2=2x1
x1+x2=a,x1x2=-
1
k

消去x1x2,可得ka2=-
9
2

又|OA|=a,|OD|=-ka,
∴S△OCD=
1
2
|OA|•|OD|=
1
2
•a•(-ka)=
9
4
.(18分)
点评:本题主要考查轨迹方程的求法以及直线与圆锥曲线的位置关系.解决本题的关键在于根据动点M到点P(
2
2
)
的距离等于点M到直线x+y-
2
=0
的距离的
2
倍,整理得到动点M的轨迹方程.
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