题目内容
已知动圆过定点,且与直线l:相切,其中p>0.(Ⅰ)求动圆圆心C的轨迹方程;
(Ⅱ)设A(x,y)为轨迹C上一定点,经过A作直线AB、AC 分别交抛物线于B、C 两点,若 AB 和AC 的斜率之积为常数c.求证:直线 BC 经过一定点,并求出该定点的坐标.
【答案】分析:(Ⅰ)设M为动圆圆心,过点M作直线l:的垂线,垂足为N,由题意知:|MF|=|MN|,由抛物线的定义知,
点M的轨迹是以为焦点,l:为准线的抛物线,从而求得其轨迹方程.
(Ⅱ)设B(x1,y1),C(x2,y2),求出BC的斜率,用点斜式求得BC的方程2px-(y1+y2)y+y1y2=0,再根据
AB 和AC 的斜率之积为常数c,得到,,可得BC的方程为,可得直线BC经过定点.
解答:解:(Ⅰ)设M为动圆圆心,设F,过点M作直线l:的垂线,垂足为N,由题意知:|MF|=|MN|由抛物线的定义知,点M的轨迹为抛物线,其中为焦点,l:为准线,所以轨迹方程为y2=2px(p>0).
(Ⅱ)设B(x1,y1),C(x2,y2),则y12=2px1,y22=2px2,
于是(y1+y2)(y1-y2)=2p(x1-x2),∴BC的斜率 .
所以,直线BC的方程为,即2px-(y1+y2)y+y1y2=0.,
所以,.
所以,直线BC的方程为.
即. 于是,直线BC经过定点.
点评:本题考查抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,用点斜式求直线的方程,求出直线BC的方程为,是解题的难点.
点M的轨迹是以为焦点,l:为准线的抛物线,从而求得其轨迹方程.
(Ⅱ)设B(x1,y1),C(x2,y2),求出BC的斜率,用点斜式求得BC的方程2px-(y1+y2)y+y1y2=0,再根据
AB 和AC 的斜率之积为常数c,得到,,可得BC的方程为,可得直线BC经过定点.
解答:解:(Ⅰ)设M为动圆圆心,设F,过点M作直线l:的垂线,垂足为N,由题意知:|MF|=|MN|由抛物线的定义知,点M的轨迹为抛物线,其中为焦点,l:为准线,所以轨迹方程为y2=2px(p>0).
(Ⅱ)设B(x1,y1),C(x2,y2),则y12=2px1,y22=2px2,
于是(y1+y2)(y1-y2)=2p(x1-x2),∴BC的斜率 .
所以,直线BC的方程为,即2px-(y1+y2)y+y1y2=0.,
所以,.
所以,直线BC的方程为.
即. 于是,直线BC经过定点.
点评:本题考查抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,用点斜式求直线的方程,求出直线BC的方程为,是解题的难点.
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