题目内容
已知抛物线y2=4px(p>0),O为顶点,A、B为抛物线上的两动点,且满足OA⊥OB,如果OM⊥AB于M点,求点M的轨迹方程.
设M(x0,y0),则kOM=
,kAB=-
,
直线AB方程是y=-
(x-x0)+y0.
由y2=4px可得x=
,将其代入上式,整理,得
x0y2-(4py0)y-4py02-4px02=0.①
此方程的两根y1、y2分别是A、B两点的纵坐标,∴A(
,y1)、B(
,y2).
∵OA⊥OB,∴kOA•kOB=-1.∴
•
=-1.∴y1y2=-16p2.
根据根与系数的关系,由①可得
y1•y2=
,∴
=16p2.
化简,得x02+y02-4px0=0,
即x2+y2-4px=0(除去原点)为所求.
∴点M的轨迹是以(2p,0)为圆心,以2p为半径的圆,去掉坐标原点.
法二:设M(x,y),直线AB方程为y=kx+b,
由OM⊥AB得k=-
.
由y2=4px及y=kx+b消去y,得
k2x2+x(2kb-4p)+b2=0.
所以x1x2=
.消去x,得ky2-4py+4pb=0.所以y1y2=
.由OA⊥OB,
得y1y2=-x1x2,所以
=-
,b=-4kp.
故y=kx+b=k(x-4p).用k=-
代入,得
x2+y2-4px=0(x≠0).
∴点M的轨迹是以(2p,0)为圆心,以2p为半径的圆,去掉坐标原点.
| y0 |
| x0 |
| x0 |
| y0 |
直线AB方程是y=-
| x0 |
| y0 |
由y2=4px可得x=
| y2 |
| 4p |
x0y2-(4py0)y-4py02-4px02=0.①
此方程的两根y1、y2分别是A、B两点的纵坐标,∴A(
| ||
| 4p |
| y22 |
| 4p |
∵OA⊥OB,∴kOA•kOB=-1.∴
| 4p |
| y1 |
| 4p |
| y2 |
根据根与系数的关系,由①可得
y1•y2=
| -4p(x02+y02) |
| x0 |
| -4p(x02+y02) |
| x0 |
化简,得x02+y02-4px0=0,
即x2+y2-4px=0(除去原点)为所求.
∴点M的轨迹是以(2p,0)为圆心,以2p为半径的圆,去掉坐标原点.
法二:设M(x,y),直线AB方程为y=kx+b,
由OM⊥AB得k=-
| x |
| y |
由y2=4px及y=kx+b消去y,得
k2x2+x(2kb-4p)+b2=0.
所以x1x2=
| b2 |
| k2 |
| 4pb |
| k |
得y1y2=-x1x2,所以
| 4pk |
| k |
| b2 |
| k2 |
故y=kx+b=k(x-4p).用k=-
| x |
| y |
x2+y2-4px=0(x≠0).
∴点M的轨迹是以(2p,0)为圆心,以2p为半径的圆,去掉坐标原点.
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