题目内容
设F(1,0),点M在x轴上,点P在y轴上,且
=2
,
•
=0;
(1)当点P在y轴上运动时,求点N的轨迹C的方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3)是曲线C上除去原点外的不同三点,且
,
,
成等差数列,当线段AD的垂直平分线与x轴交于点E(3,0)时,求点B的坐标.
MN |
MP |
PM |
PF |
(1)当点P在y轴上运动时,求点N的轨迹C的方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3)是曲线C上除去原点外的不同三点,且
|AF| |
|BF| |
|DF| |
分析:(1)设出N的坐标,确定
,
的坐标,利用
•
=0,可得点N的轨迹C的方程;
(2)先确定线段AD的垂直平分线的斜率、AD的斜率,可得方程,利用点B在抛物线上,即可求得点B的坐标.
PM |
PF |
PM |
PF |
(2)先确定线段AD的垂直平分线的斜率、AD的斜率,可得方程,利用点B在抛物线上,即可求得点B的坐标.
解答:解:(1)设N(x,y),由
=2
,得点P为线段MN的中点,∴P(0,
),M(-x,0),
∴
=(-x,-
),
=(1,-
).
由
•
=-x+
=0,得y2=4x.
即点N的轨迹方程为y2=4x.
(2)由抛物线的定义,知|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,|DF|=x3+1,
∵
,
,
成等差数列,
∴2x2+2=x1+1+x3+1,即x2=
.
∵线段AD的中点为(
,
),且线段AD的垂直平分线与x轴交于点E(3,0),
∴线段AD的垂直平分线的斜率为k=
.
又kAD=
,∴•
•
=-1,
即
=-1.
∵x1≠x3,∴x1+x3=2,又x2=
,∴x2=1.
∵点B在抛物线上,
∴B(1,2)或(1,-2).
MN |
MP |
y |
2 |
∴
PM |
y |
2 |
PF |
y |
2 |
由
PM |
PF |
y2 |
4 |
即点N的轨迹方程为y2=4x.
(2)由抛物线的定义,知|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,|DF|=x3+1,
∵
|AF| |
|BF| |
|DF| |
∴2x2+2=x1+1+x3+1,即x2=
x1+x3 |
2 |
∵线段AD的中点为(
x1+x3 |
2 |
y1+y3 |
2 |
∴线段AD的垂直平分线的斜率为k=
| ||
|
又kAD=
y3-y1 |
x3-x1 |
y3-y1 |
x3-x1 |
y1+y3 |
x1+x3-6 |
即
4x3-4x1 |
(x32-x12)-6(x3-x1) |
∵x1≠x3,∴x1+x3=2,又x2=
x1+x3 |
2 |
∵点B在抛物线上,
∴B(1,2)或(1,-2).
点评:本题考查轨迹方程,考查等差数列,考查向量知识的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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