题目内容
已知曲线W上的动点M到点F(1,0)的距离等于它到直线x=-1的距离.过点P(-1,0)任作一条直线l与曲线W交于不同的两点A、B,点A关于x轴的对称点为C.(Ⅰ)求曲线W的方程;
(Ⅱ)求证
| FC |
| FB |
(Ⅲ)求△PBC面积S的取值范围.
分析:(Ⅰ)由题知,曲线W是以F(1,0)为焦点,以直线x=-1准线的抛物线,由此可求出曲线W的方程.
(Ⅱ)因为直线l与曲线W交于A、B两点,所以l的斜率k存在,设直线l的方程为y=k(x+1),
得,k2x2+(2k2-4)x+k2=0.再由根的判别式和根与系数的关系进行求解.
(Ⅲ)由题意S=
|PF|•|y1+y2|=|k(x1+x2+2)|=|k(
+2)|=
,再由|k|<1且k≠0,可以求出S的取值范围.
(Ⅱ)因为直线l与曲线W交于A、B两点,所以l的斜率k存在,设直线l的方程为y=k(x+1),
|
(Ⅲ)由题意S=
| 1 |
| 2 |
| 4-2k2 |
| k2 |
| 4 |
| |k| |
解答:
解:(Ⅰ)由题知,曲线W是以F(1,0)为焦点,以直线x=-1准线的抛物线,
所以曲线W的方程为y2=4x.(2分)
(Ⅱ)因为直线l与曲线W交于A、B两点,所以l的斜率k存在,且k≠0
设直线l的方程为y=k(x+1),
得,k2x2+(2k2-4)x+k2=0.(4分)
因为直线l与曲线W交于A、B两点,
所以k≠0,△=4(k2-2)2-4k4>0,即|k|<1且k≠0.
设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则x1+x2=
,x1x2=1,点C的坐标为(x1,-y1),y1=k(x1+1),y2=k(x2+1).
所以
=(x1-1,-y1),
=(x2-1,y2).(8分)
又因为(x1-1)y2-(x2-1)(-y1)
=(x1-1)k(x2+1)+(x2-1)k(x1+1)
=k(2x1x2-2)=0,
所以
=λ
.(10分)
(Ⅲ)由题意S=
|PF|•|y1+y2|(12分)
=|k(x1+x2+2)|
=|k(
+2)|
=
.(13分)
因为|k|<1且k≠0,所以S的取值范围是(4,+∞).(14分)
所以曲线W的方程为y2=4x.(2分)
(Ⅱ)因为直线l与曲线W交于A、B两点,所以l的斜率k存在,且k≠0
设直线l的方程为y=k(x+1),
|
因为直线l与曲线W交于A、B两点,
所以k≠0,△=4(k2-2)2-4k4>0,即|k|<1且k≠0.
设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则x1+x2=
| 4-2k2 |
| k2 |
所以
| FC |
| FB |
又因为(x1-1)y2-(x2-1)(-y1)
=(x1-1)k(x2+1)+(x2-1)k(x1+1)
=k(2x1x2-2)=0,
所以
| FC |
| FB |
(Ⅲ)由题意S=
| 1 |
| 2 |
=|k(x1+x2+2)|
=|k(
| 4-2k2 |
| k2 |
=
| 4 |
| |k| |
因为|k|<1且k≠0,所以S的取值范围是(4,+∞).(14分)
点评:本题考查圆锥曲线和直线的位置关系和应用,解题时要认真审题,注意根的判别式和根与系数的关系的合理运用.
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