题目内容

(2013•南通一模)如图,已知定点R(0,-3),动点P,Q分别在x轴和y轴上移动,延长PQ至点M,使
PQ
=
1
2
QM
,且
PR
PM
=0

(1)求动点M的轨迹C1
(2)圆C2:x2+(y-1)2=1,过点(0,1)的直线l依次交C1于A,D两点(从左到右),交C2于B,C两点(从左到右),求证:
AB
CD
为定值.
分析:(1)设M的坐标,表示出P,Q的坐标,可得
PR
PM
的坐标,利用数量积公式,可得轨迹方程,从而可得轨迹;
(2)由题意,
AB
CD
=AB•CD,AB=FA-FB=y1+1-1=y1,CD=y2,设出直线方程代入抛物线方程,利用韦达定理,即可得到结论.
解答:(1)解:设M(x,y),则
PQ
=
1
2
QM
,可得P(-
x
2
,0),Q(0,
y
3
)

PR
=(
x
2
,-3),
PM
=(
3x
2
,y)

PR
PM
=0

(
x
2
,-3)•(
3x
2
,y)=0

∴x2=4y
∴动点M的轨迹C1是顶点在原点,开口向上的抛物线;
(2)证明:由题意,
AB
CD
=AB•CD,圆C2:x2+(y-1)2=1的圆心即为抛物线C1的焦点F
设A(x1,y1),D(x2,y2),则AB=FA-FB=y1+1-1=y1
同理CD=y2
设直线的方程为x=k(y-1)
代入抛物线方程可得k2y2-(2k2-4)y+k2=0
AB
CD
=AB•CD=y1y2=1.
点评:本题考查抛物线的标准方程,考查向量知识的运用,考查直线与抛物线的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题.
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