17.(12分)(2011•陕西)如图,设 P 是圆 $\mathrm{x}^{2}+\mathrm{y}^{2}=25$ 上的动点,点 D 是 P 在 x 轴上的射影, $M$ 为 $P D$ 上一点,且 $|M D|=\frac{4}{5}|P D|$ .
(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.
(12分)(2011•陕西)如图,设 P 是圆 x ^ 2…——2011 高考数学第 17 题答案解析
2011_退役省自主命题 (2011·理)
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【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 $\mathrm{x}^{2}+\mathrm{y}^{2}=25$ 上的动点,点 D 是 P 在 x 轴上的射影, M 为 PD 上一点,且 $|\mathrm{MD}|=\frac{4}{5}|\mathrm{PD}|$ ,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 $(\mathrm{x}, \mathrm{y})$ P的坐标为 $\left(\mathrm{x}_{\mathrm{p}}, \mathrm{y}_{\mathrm{p}}\right)$
由已知得:$\left\{\begin{array}{c}x_{p}=x \\ y_{p}=\frac{5}{4} y\end{array}\right.$
$\because \mathrm{P}$ 在圆上,
$\therefore x^{2}+\left(\frac{5}{4} y\right)^{2}=25$ ,即C的方程为 $\frac{x^{2}}{25}+\frac{y^{2}}{16}=1$ .
(II)过点 $(3,0)$ 且斜率为 $\frac{4}{5}$ 的直线方程为:$y=\frac{4}{5}(x-3)$ ,
设直线与 C 的交点为 $\mathrm{A}\left(\mathrm{x}_{1}, \mathrm{y}_{1}\right) \mathrm{B}\left(\mathrm{x}_{2}, \mathrm{y}_{2}\right)$ ,
将直线方程 $y=\frac{4}{5}(x-3)$ 代入C的方程,得 $\frac{x^{2}}{25}+\frac{(x-3)^{2}}{25}=1$ 即:
$x^{2}-3 x-8=0 \quad \therefore x_{1}=\frac{3-\sqrt{41}}{2}, \quad x_{2}=\frac{3+\sqrt{41}}{2}$ ,
∴ 线段 $A B$ 的长度为 $|A B|=\sqrt{\left(x_{1}-x_{2}\right)^{2}+\left(y_{1}-y_{2}\right)^{2}}=\sqrt{\left(1+\frac{16}{25}\right)\left(x_{1}-x_{2}\right)^{2}} =\sqrt{\frac{41 \times 41}{25}}=\frac{41}{5}$.
【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。