题目内容
已知点F(a,0)(a>0),动点M、P分别在x、y轴上运动,满足PM |
PF |
PN |
PM |
(1)求点N的轨迹C的方程;
(2)过点F(a,0)的直线l(不与x轴垂直)与曲线C交于A,B两点,设点K(-a,0),
KA |
KB |
π |
2 |
分析:(1)设N(x,y),P(0,b),由
+
=0及M在x轴可得y=2b①,再由P满足
•
=0,及①可得x=
②,由①②可求C的轨迹方程
(2)设直线AB的方程为y=k(x-a),联立方程
整理可得,k2x2-(2ak2+4a)x+a2k2=0,再设A(x1,y1),B(x2,y2)由方程根与系数的关系可得x1+x2=
x1x2= a2,根据向量的数量积可得
•
=(x1+a)(x2+a)+y1y2,通过已知条件可求其范围,进而可求夹角θ的范围.
PM |
PN |
PM |
PF |
b2 |
a |
(2)设直线AB的方程为y=k(x-a),联立方程
|
2ak2+4a |
k2 |
KA |
KB |
解答:解:(1)设N(x,y),P(0,b)
∵
+
=0∴M(-x,2b-y)
∵M在x轴∴2b-y=0,y=2b①
又P满足
•
=0,即PM⊥PF
∴
•
=-1,x=
②
由①②可得,y2=4ax
(2)设lAB:y=k(x-a)
则有
整理可得,k2x2-(2ak2+4a)x+a2k2=0
设A(x1,y1)B(x2,y2)
∴x1+x2=
x1x2= a2
∴
=(x1+a,y1)
=(x2+a,y2)
∴
•
=(x1+a)(x2+a)+y1y2=(x1+a)(x2+a)+k2(x1-a)(x2-a)
=[x1x2+a(x1+x2)+a2]+k2[x1x2-a(x1+x2)+a2]
=(1+k2)(x1x2+a2)+a(1-k2)(x1+x2)=
>0
∴0<θ<
∵
PM |
PN |
∵M在x轴∴2b-y=0,y=2b①
又P满足
PM |
PF |
∴
y-b |
x |
b |
-a |
b2 |
a |
由①②可得,y2=4ax
(2)设lAB:y=k(x-a)
则有
|
整理可得,k2x2-(2ak2+4a)x+a2k2=0
设A(x1,y1)B(x2,y2)
∴x1+x2=
2ak2+4a |
k2 |
∴
KA |
KB |
∴
KA |
KB |
=[x1x2+a(x1+x2)+a2]+k2[x1x2-a(x1+x2)+a2]
=(1+k2)(x1x2+a2)+a(1-k2)(x1+x2)=
4a |
k2 |
∴0<θ<
π |
2 |
点评:本题以向量的基本运算为载体,综合考查了向量垂直与直线垂直的相互转化的应用,点的轨迹的求解,直线与圆锥曲线的位置关系的考查,本题的重点与难点在于直线与抛物线的相交关系,这也是圆锥曲线常考的试题类型
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