题目内容
(2013•奉贤区二模)动圆C过定点(1,0),且与直线x=-1相切.设圆心C的轨迹Γ方程为F(x,y)=0
(1)求F(x,y)=0;
(2)曲线Γ上一定点P(1,2),方向向量
=(1,-1)的直线l(不过P点)与曲线Γ交与A、B两点,设直线PA、PB斜率分别为kPA,kPB,计算kPA+kPB;
(3)曲线Γ上的一个定点P0(x0,y0),过点P0作倾斜角互补的两条直线P0M,P0N分别与曲线Γ交于M,N两点,求证直线MN的斜率为定值.
(1)求F(x,y)=0;
(2)曲线Γ上一定点P(1,2),方向向量
| d |
(3)曲线Γ上的一个定点P0(x0,y0),过点P0作倾斜角互补的两条直线P0M,P0N分别与曲线Γ交于M,N两点,求证直线MN的斜率为定值.
分析:(1)过点C作直线x=-1的垂线,垂足为N,由题意知:|CF|=|CN|,由抛物线的定义知,点C的轨迹为抛物线.
(2)设 A(x1,y1)、B(x2,y2),由题得直线的斜率-1,过不过点P的直线方程为y=-x+b,代入抛物线方程得y2+4y-4b=0,利用根与系数的关系及斜率公式,计算kAP+kBP=
+
的值,从而得出结论.
(3)设M(x1,y1),N(x2,y2),计算 kMN=
的解析式.设MP的直线方程为y-y0=k(x-x0),代入抛物线方程利用根与系数的关系求得 y1+y2的值,从而求得kMN的值,从而得出结论.
(2)设 A(x1,y1)、B(x2,y2),由题得直线的斜率-1,过不过点P的直线方程为y=-x+b,代入抛物线方程得y2+4y-4b=0,利用根与系数的关系及斜率公式,计算kAP+kBP=
| y1-2 |
| x1-1 |
| y2-2 |
| x2-1 |
(3)设M(x1,y1),N(x2,y2),计算 kMN=
| y2-y1 |
| x2-x1 |
解答:解:(1)过点C作直线x=-1的垂线,垂足为N,由题意知:|CF|=|CN|,
即动点C到定点F与定直线x=-1的距离相等,由抛物线的定义知,点C的轨迹为抛物线.
其中(1,0)为焦点,x=-1为准线,所以轨迹方程为y2=4x.
(2)证明:设 A(x1,y1)、B(x2,y2),由题得直线的斜率-1.
过不过点P的直线方程为y=-x+b,由
得 y2+4y-4b=0,则y1+y2=-4.
由于P(1,2),kAP+kBP=
+
=
+
=
+
=
=0.
(3)设M(x1,y1),N(x2,y2),则 kMN=
=
=
(***).
设MP的直线方程为y-y0=k(x-x0),
由
,可得y2-
y+
-4x0=0,
则y0+y1=
,∴y1=
-y0.
同理y0+y2=-
,得y2=-
-y0.
代入(***)计算得:y1+y2=-2y0 ,∴kMN=-
(为定值).
即动点C到定点F与定直线x=-1的距离相等,由抛物线的定义知,点C的轨迹为抛物线.
其中(1,0)为焦点,x=-1为准线,所以轨迹方程为y2=4x.
(2)证明:设 A(x1,y1)、B(x2,y2),由题得直线的斜率-1.
过不过点P的直线方程为y=-x+b,由
|
由于P(1,2),kAP+kBP=
| y1-2 |
| x1-1 |
| y2-20 |
| x2-1 |
| y1-2 | ||||
|
| y2-2 | ||||
|
=
| 4 |
| y1+2 |
| 4 |
| y2+2 |
| 4(y1+y2+4) |
| (y1+2)(y2+2) |
(3)设M(x1,y1),N(x2,y2),则 kMN=
| y2-y1 |
| x2-x1 |
| y2-y1 | ||||||||
|
| 4 |
| y1+y2 |
设MP的直线方程为y-y0=k(x-x0),
由
|
| 4 |
| k |
| 4y0 |
| k |
则y0+y1=
| 4 |
| k |
| 4 |
| k |
同理y0+y2=-
| 2p |
| k |
| 4 |
| k |
代入(***)计算得:y1+y2=-2y0 ,∴kMN=-
| 2 |
| y0 |
点评:本题主要考查抛物线的定义,圆的标准方程,一元二次方程根与系数的关系,直线的斜率公式,属于中档题.
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