题目内容
已知定点A(1,0)和定直线x=-1上的两个动点E、F,满足
⊥
,动点P满足
∥
,
∥
(其中O为坐标原点).
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过点B(0,2)的直线l与(1)中轨迹C相交于两个不同的点M、N,若
•
<0,求直线l的斜率的取值范围.
| AE |
| AF |
| EP |
| OA |
| FO |
| OP |
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过点B(0,2)的直线l与(1)中轨迹C相交于两个不同的点M、N,若
| AM |
| AN |
分析:(1)用坐标表示出
、
的坐标,利用
⊥
即得动点P的轨迹方程;
(2)设出直线的方程与抛物线方程联立,利用韦达定理及
•
<0,利用数量积公式,即可求得直线l的斜率的取值范围.
| AE |
| AF |
| AE |
| AF |
(2)设出直线的方程与抛物线方程联立,利用韦达定理及
| AM |
| AN |
解答:解:(1)设P(x,y),E(-1,y1),F(-1,y2)(y1、y2均不为0)
由
∥
得y1=y,即E(-1,y)
由FO∥OP得 y2=-
,即F(-1,-
)
∵
⊥
,∴
•
=0
∴(-2,y1)•(2,y2)=0
∴y1y2=-4,∴y2=4x(x≠0)
∴动点P的轨迹C的方程为y2=4x(x≠0)
(2)设直线l的方程y=kx+2(k≠0),M(
,y1),N(
,y2)
联立得
消去x得ky2-4y+8=0
∴ y1+y2=
, y1y2=
,且△=16-32k>0即k<
.
∴
•
=(
-1,y1)•(
-1,y2)=(
-1)•(
-1)+y1y2
=
-
(y12+y22)+1=
-
(
-
)+
+1=
∵
•
<0,∴-12<k<0,满足k<
,
∴-12<k<0.
由
| EP |
| OA |
由FO∥OP得 y2=-
| y |
| x |
| y |
| x |
∵
| AE |
| AF |
| AE |
| AF |
∴(-2,y1)•(2,y2)=0
∴y1y2=-4,∴y2=4x(x≠0)
∴动点P的轨迹C的方程为y2=4x(x≠0)
(2)设直线l的方程y=kx+2(k≠0),M(
| y12 |
| 4 |
| y22 |
| 4 |
联立得
|
∴ y1+y2=
| 4 |
| k |
| 8 |
| k |
| 1 |
| 2 |
∴
| AM |
| AN |
| y12 |
| 4 |
| y22 |
| 4 |
| y12 |
| 4 |
| y22 |
| 4 |
=
| y12y22 |
| 16 |
| 1 |
| 4 |
| 4 |
| k2 |
| 1 |
| 4 |
| 16 |
| k2 |
| 16 |
| k |
| 8 |
| k |
| k+12 |
| k |
∵
| AM |
| AN |
| 1 |
| 2 |
∴-12<k<0.
点评:本题考查轨迹方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查向量知识的运用,考查韦达定理,考查学生的计算能力,属于中档题.
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