题目内容

已知动点M到定点(1,0)的距离比到直线x=-2的距离少1.
(1)求动点M的轨迹C的方程;
(2)设A、B是轨迹C上异于原点O的两个不同点,直线OA和OB的倾斜角分别为α和β,当α、β变化且α+β=
π
3
时,证明AB恒过定点,并求出该定点的坐标.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:直线与圆
分析:(1)设M(x,y),则
(x-1)2+y2
+1=x+2
,由此能求出动点M的轨迹C的方程为y2=4x.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),设直线AB的方程为y=kx+b,将y=kx+b与y2=4x,得ky2-4y+4b=0,由韦达定理知y1+y2=
4
k
y1y2=
4b
k
,由此能推导出直线AB恒过定点(-4,
4
3
3
).
解答: (1)解:设M(x,y),
∵动点M到定点(1,0)的距离比到直线x=-2的距离少1,
(x-1)2+y2
+1=x+2

解得动点M的轨迹C的方程为y2=4x.
(2)证明:如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意得x1≠x2(否则α+β=π)且x1x2≠0,
所以直线AB的斜率存在,设其方程为y=kx+b,
显然x1=
y12
4
x2=
y22
4

将y=kx+b与y2=4x联立消去x,得ky2-4y+4b=0,
由韦达定理知y1+y2=
4
k
y1y2=
4b
k
,①
∵α+β=
π
3
,∴tan
π
3
=tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
=
4(y1+y2)
y1y2-64

将①式代入上式整理化简可得:tan
π
3
=
4
b-4k

所以b=
4
3
+4k
=
4
3
3
+4k

此时,直线AB的方程可表示为y=kx+
4
3
3
+4k

即k(x+4)-(y-
4
3
3
)=0,
所以直线AB恒过定点(-4,
4
3
3
).
点评:本题考查点的轨迹方程的求法,考查直线恒过定点的证明,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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