17.(12分)(2011•陕西)如图,设P是圆 $\mathrm { x } ^ { 2 } + \mathrm { y } ^ { 2 } = 2 5$ 上的动点,点D是P在x轴上的射影,M为PD上一点,且 $| \mathrm { M D } | { = } \frac { 4 } { 5 } | \mathrm { P D } |$
(Ⅰ)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程
(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率 $\frac { 4 } { 5 }$ 的直线被C所截线段的长度

见解析
2011_省自主命题(陕西)
17.(12分)(2011•陕西)如图,设P是圆 $\mathrm { x } ^ { 2 } + \mathrm { y } ^ { 2 } = 2 5$ 上的动点,点D是P在x轴上的射影,M为PD上一点,且 $| \mathrm { M D } | { = } \frac { 4 } { 5 } | \mathrm { P D } |$
(Ⅰ)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程
(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率 $\frac { 4 } { 5 }$ 的直线被C所截线段的长度

见解析
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【考点】轨迹方程;直线与圆相交的性质
【专题】计算题
【分析】(Ⅰ)由题意P是圆 $\mathbf { x } ^ { 2 } + \mathbf { y } ^ { 2 } = 2 5$ 上的动点,点D是P在x轴上的射影,M为PD上一点,且 $| \mathrm { M D } | { = } \frac { 4 } { 5 } | \mathrm { P D } |$ ,利用相关点法即可求轨迹;
(Ⅱ)由题意写出直线方程与曲线C的方程进行联立,利用根与系数的关系得到线段长度
【解答】解:(Ⅰ)设M的坐标为(x,y)P的坐标为 $( \mathbf { { x _ { p } } } , \mathbf { { y _ { p } } } )$
由已知得: $\left\{ \begin{array} { l l } { \displaystyle \mathbf { x _ { p } = x } } \\ { \displaystyle \mathbf { y _ { p } = \frac { 5 } { 4 } \mathbf { y } } } \end{array} \right.$
∵P在圆上,
$\bf { x } ^ { 2 } + \ ( \frac { 5 } { 4 } y ) ^ { 2 } = 2 5$ ,即C的方程为 $\frac { { \mathbf { x } } ^ { 2 } } { 2 5 } + \frac { { \mathbf { y } } ^ { 2 } } { 1 6 } = 1$
(Ⅱ)过点(3,0)且斜率为 $\frac { 4 } { 5 } \vert$ 的直线方程为: $y = \frac { 4 } { 5 } ( x - 3 )$ 设直线与C的交点为A $( \mathbf { x } _ { 1 } , \ \mathbf { y } _ { 1 } ) \textbf { B } ( \mathbf { x } _ { 2 } , \ \mathbf { y } _ { 2 } )$
将直线方程 $y = \frac { 4 } { 5 } ( x - 3 )$ 代入C的方程,得 $\frac { \mathbf { x } ^ { 2 } } { 2 5 } + \frac { ( \mathbf { x } - 3 ) ^ { 2 } } { 2 5 } = 1$ 即:
$x ^ { 2 } - 3 x - 8 = 0 \therefore x _ { 1 } = \frac { 3 - \sqrt { 4 1 } } { 2 } , x _ { 2 } = \frac { 3 + \sqrt { 4 1 } } { 2 } ,$
∴线段AB的长度为 $| \mathbf { A B } | = { \sqrt { { \left( \mathbf { \mu _ { x _ { 1 } } } - \mathbf { \mu _ { x _ { 2 } } } \right) } ^ { 2 } + { \left( \mathbf { \mu _ { y _ { 1 } } } - \mathbf { \mu _ { y _ { 2 } } } \right) } ^ { 2 } } } = { \sqrt { \left( \mathbf { \sigma _ { 1 + } } { \frac { 1 6 } { \gamma _ { 5 } } } \right) } } { \left( \mathbf { \sigma _ { x _ { 1 } } } - \mathbf { \sigma _ { x _ { 2 } } } \right) } ^ { 2 }$
$= \sqrt { \frac { 4 1 \times 4 1 } { 2 5 } } = \frac { 4 1 } { 5 }$
【点评】此题重点考查了利用相关点法求动点的轨迹方程,还考查了联立直线方程与曲线方程进行整体代入,还有两点间的距离公式