题目内容
已知H(-3,0),点P在y轴上,点Q在x轴的正半轴上,点M在直线PQ上,且满足(1)当点P在y轴上移动时,求点M的轨迹C;
(2)过点T(-1,0)作直线l与轨迹C交于A、B两点,若在x轴上存在一点E(x,0),使得△ABE是等边三角形,求x的值.
【答案】分析:(1)设出M的坐标,利用题意向量的关系,求得x和y的关系,进而求得M的轨迹C.
(2)设直线l的方程,代入抛物线方程,设出A,B的坐标,利用韦达定理表示出x1+x2和x1x2,则线段AB中点坐标以及AB的中垂线的方程可得,把y=0代入方程,最后利用△ABE为正三角形,利用正三角的性质推断E到直线AB的距离的关系式求得k,则x可求.
解答:解(1)设点M的坐标为(x,y),
由
.得
,
由
,得
,
所以y2=4x由点Q在x轴的正半轴上,得x>0,
所以,动点M的轨迹C是以(0,0)为顶点,以(1,0)为焦点的抛物线,除去原点.
(2)设直线l:y=k(x+1),其中k≠0代入y2=4x,得k2x2+2(k2-2)x+k2=0①
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程①的两个实数根,由韦达定理得
所以,线段AB的中点坐标为
,线段AB的垂直平分线方程为
,
令
,所以,点E的坐标为
.
因为△ABE为正三角形,所以,点E
到直线AB的距离等于
|AB|,而|AB|=
.
所以,
解得
,所以
.
点评:本题主要考查了椭圆的应用,向量的基本性质.考查了学生分析问题和解决问题的能力.
(2)设直线l的方程,代入抛物线方程,设出A,B的坐标,利用韦达定理表示出x1+x2和x1x2,则线段AB中点坐标以及AB的中垂线的方程可得,把y=0代入方程,最后利用△ABE为正三角形,利用正三角的性质推断E到直线AB的距离的关系式求得k,则x可求.
解答:解(1)设点M的坐标为(x,y),
由
由
所以y2=4x由点Q在x轴的正半轴上,得x>0,
所以,动点M的轨迹C是以(0,0)为顶点,以(1,0)为焦点的抛物线,除去原点.
(2)设直线l:y=k(x+1),其中k≠0代入y2=4x,得k2x2+2(k2-2)x+k2=0①
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程①的两个实数根,由韦达定理得
所以,线段AB的中点坐标为
令
因为△ABE为正三角形,所以,点E
所以,
点评:本题主要考查了椭圆的应用,向量的基本性质.考查了学生分析问题和解决问题的能力.
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