从双曲线x^2-y^2=1上的一点Q引直线x+y=2的垂线,垂足为N,求线段ON的中点P的轨迹方程.

1个回答

  • 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

    y = 1 + (3y0 -x0)/2

    转化为

    3x0 -y0 = 2x -1

    3y0 -x0 = 2y -1

    解出

    x0 = (3x + y -2)/4

    y0 = (3y + x -2)/4

    (x0,y0)满足双曲线方程,所以

    [(3x+y-2)/4]^2 - [(3y+x-2)/4]^2 = 1

    (3x+y-2)^2 - (3y+x-2)^2 = 16

    [(3x+y-2) + (3y+x-2)][(3x+y-2)-(3y+x-2)] = 16

    4(x+y-1)* 2(x-y) = 16

    (x+y-1)(x-y) = 2

    x^2 - y^2 - x + y = 2

    (x -1/2)^2 - (y -1/2)^2 = 2

    此为双曲线方程,其特点为

    1)左右开口

    2)水平方向对称轴 x = 1/2

    3) 垂直方向对称轴 y = 1/2

    4) 左支顶点为 x=1/2 - √2,y=1/2

    5)右支顶点为 x=1/2 + √2,y=1/2

    你所关心的 x的取值范围:

    x ≤1/2 - √2 和 x ≥ 1/2 + √2