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从点M(0,3)出发的一束光线射到直线y=4上后被该直线反射,反射线与椭圆数学公式交于A,B两点,与直线y=-3交于Q点,P为入射线与反射线的交点,若|QA|=|PB|,求反射线所在直线的方程.

解:将M变为虚拟光源M′(0,5),设反射线为:y-5=kx①
联立①和椭圆方程得消去x得到(4k2+3)y2-30y+75-12k2=0
由|QA|=|PB|得反射线与椭圆两交点的y值和为4-3=1=
解得k=-,k=(舍去)
所以反射线所在直线的方程为:y-5=-x
化简得:y=-x+5
分析:利用物理知识及对称可知,虚拟光源M′与M关于直线y=4对称,求出M′的坐标并设反射线的斜率为k,表示出反射线的方程,与圆的方程联立消去x,得到一个关于y的一元二次方程,由由|QA|=|PB|得反射线与椭圆两交点的y值和为等于1,然后利用韦达定理表示出反射线与椭圆两交点的y值的和,列出关于k的方程,求出k的值,经过检验把满足题意k的值代入①,即可得到反射线的方程.
点评:此题考查了学生会运用韦达定理及中点坐标公式解决数学问题,会根据一点及斜率写出直线的方程,是一道学科综合题.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

从点M(0,3)出发的一束光线射到直线y=4上后被该直线反射,反射线与椭圆
x2
4
+
y2
3
=1
交于A,B两点,与直线y=-3交于Q点,P为入射线与反射线的交点,若|QA|=|PB|,求反射线所在直线的方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2013•湖南)在平面直角坐标系xOy中,将从点M出发沿纵、横方向到达点N的任一路径称为M到N的一条“L路径”.如图所示的路径MM1M2M3N与路径MN1N都是M到N的“L路径”.某地有三个新建居民区,分别位于平面xOy内三点A(3,20),B(-10,0),C(14,0)处.现计划在x轴上方区域(包含x轴)内的某一点P处修建一个文化中心.
(I)写出点P到居民区A的“L路径”长度最小值的表达式(不要求证明);
(II)若以原点O为圆心,半径为1的圆的内部是保护区,“L路径”不能进入保护区,请确定点P的位置,使其到三个居民区的“L路径”长度之和最小.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

从点M(0,3)出发的一束光线射到直线y=4上后被该直线反射,反射线与椭圆
x2
4
+
y2
3
=1
交于A,B两点,与直线y=-3交于Q点,P为入射线与反射线的交点,若|QA|=|PB|,求反射线所在直线的方程.

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科目:高中数学 来源:高考数学一轮复习必备(第69课时):第八章 圆锥曲线方程-圆锥曲线的应用(2)(解析版) 题型:解答题

从点M(0,3)出发的一束光线射到直线y=4上后被该直线反射,反射线与椭圆交于A,B两点,与直线y=-3交于Q点,P为入射线与反射线的交点,若|QA|=|PB|,求反射线所在直线的方程.

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