题目内容

已知抛物线y2=6x.(1)求以点M(4,1)为中点的弦所在直线的方程;(2)求过焦点F的弦的中点的轨迹方程;(3)求抛物线被直线y=x-m截得的弦的中点的轨迹.

思路解析:可设出直线的方程,与抛物线方程联立消元求解;也可利用“设而不求”法.

解法一:如图所示.

(1)设直线l:y-1=k(x-4)(显然k存在且不为0),

即x=+4,代入y2=6x,整理得ky2-6y+6(1-4k)=0.

又设弦AB的端点为A(x1,y1)、B(x2,y2),

则y1+y2=.

∵M为AB中点,∴=1,

=1.∴k=3,直线方程为y-1=3(x-4),即3x-y-11=0.

(2)焦点F(,0),设l:y=k(x-)(k≠0),

即x=+,代入y2=6x得ky2-6y-9k=0.

设AB中点为P(x0,y0),则y0==.                          ①

又y0=k(x0-),                                                                ②

由①,得k=,代入②,得y0=3(x0-),

即所求轨迹方程是y2=3(x-).

(3)由y2-6y-6m=0.设弦AB的中点为Q(x0,y0),

由Δ=62+4×6m>0,得m>-.

∴x0=m+3>,即中点Q的轨迹方程是y=3(x>),

表示除去端点(,3)的一条射线.

解法二:设直线l交抛物线于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,AB中点为M(x0,y0),

(y1+y2)(y1-y2)=6(x1-x2).

∴kl===.

 (1)由已知y0=1,∴kl=3,直线方程为y-1=3(x-4),即3x-y-11=0.

(2)∵kl=kMF,∴=,

即y02=3(x0-).

∴中点M的轨迹方程是y2=3(x-).

(3)由已知,得kl==1,∴y0=3.

即直线y=3与抛物线的交点是(,3).

∵直线l与抛物线相交,

∴中点M在抛物线内,∴x0

即中点M的轨迹为射线y=3(x>).


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