题目内容

已知一动圆P与定圆(x-1)2+y2=1和y轴都相切,
(1)求动圆圆心P的轨迹M的方程;
(2)过定点A(1,2),作△ABC,使∠BAC=90°,且动点B,C在P的轨迹M上移动(B,C不在坐标轴上),问直线BC是否过某定点?证明你的结论.
分析:(1)利用动圆P与定圆(x-1)2+y2=1和y轴都相切得到关于动圆圆心P等式,整理可得动圆圆心P的轨迹M的方程;
(2)先利用∠BAC=90°求出B、C的坐标之间的关系式以及BC的直线方程,再利用B、C是抛物线上的点代入,可以观察出直线BC所过的定点坐标.
解答:解:(1)设动点P的坐标为(x,y),由题设知:
(x-1)2+y2
-1=|x|3

化简得:x>0时,y2=4x.
x<0时,y=0
所以  P点的轨迹方程为y2=4x(x>0)和y=0(x<0)6′
(2)设B、C的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),又A(1,2)
∵∠BAC=90°,∴
AB
AC
=(x1-1,y1-2)•(x2-1,y2-2)=0

即(x1-1)(x2-1)+(y1-2)(y2-2)=0①
而BC的直线方程为(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1)②8′
∵B、C在抛物线y2=4x上,
∴x1=
y12
4
x2=
y22
4
代入①式化简得-2(y1+y2)-y1y2=20③10′
把x1=
y12
4
x2=
y22
4
代入②式化简得BC的方程为(y1+y2)y-y1y2=4x④12′
对比③④可知,直线BC过点(5,-2),
∴直线BC恒过一定点(5,-2)14′
点评:在求动点的轨迹方程方程时,一般多时利用条件列出关于动点坐标的等式,再整理此等式即可.
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