题目内容

设点F(1,0),动圆P经过点F且和直线x=-1相切.记动圆的圆心P的轨迹为曲线W.
(Ⅰ)求曲线W的方程;
(Ⅱ)过点M(0,2)的直线l与曲线W交于A、B两点,且直线l与x轴交于点C,设
MA
AC
MB
BC
,求证:α+β为定值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(I)由抛物线定义得:P点轨迹W是以F为焦点以x=-1为准线的抛物线,由此能求出曲线W的方程.
(Ⅱ)设直线l的方程为:y=kx+2,联立
y=kx+2
y2=4x
,得:k2x2+(4k-4)x+4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(-
2
k
,0),由
MA
AC
MB
BC
,得,α=
-kx1
kx1+2
β=
-kx2
kx2+2
,由此利用韦达定理能证明α+β为定值-1.
解答: (I)解:设动圆圆心P(x,y),
由抛物线定义得:P点轨迹W是以F为焦点以x=-1为准线的抛物线,
设其方程为y2=2px,(p>0),则
p
2
=1
,解得p=2,
∴曲线W的方程为y2=4x.(4分)
(Ⅱ)证明:设直线l的方程为:y=kx+2,k≠0,
联立
y=kx+2
y2=4x
,得:k2x2+(4k-4)x+4=0,①
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(-
2
k
,0),
x1+x2=-
4k-4
k2
x1x2=
4
k2
,②…(8分)
MA
AC
MB
BC
,得,
(x1,y1-2)=α(-x1-
2
k
,-y1)
,(x2,y2-2)=β(-x2-
2
k
,-y2)
,…(10分)
整理,得:α=
-kx1
kx1+2
β=
-kx2
kx2+2

α+β=
-2k2x1x2-2k(x1+x2)
k2x1x2+2k(x1+x2)+4

代入得α+β=-1,故α+β为定值且定值为-1.…(12分)
点评:本题考查曲线方程的求法,考查两数和为定值的证明,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.
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