问题 解答题
已知平面内一动点 P到定点F(0,
1
2
)
的距离等于它到定直线y=-
1
2
的距离,又已知点 O(0,0),M(0,1).
(1)求动点 P的轨迹C的方程;
(2)当点 P(x0,y0)(x0≠0)在(1)中的轨迹C上运动时,以 M P为直径作圆,求该圆截直线y=
1
2
所得的弦长;
(3)当点 P(x0,y0)(x0≠0)在(1)中的轨迹C上运动时,过点 P作x轴的垂线交x轴于点 A,过点 P作(1)中的轨迹C的切线l交x轴于点 B,问:是否总有 P B平分∠A PF?如果有,请给予证明;如果没有,请举出反例.
答案

(1)根据题意,动点 P是以F(0,

1
2
)为焦点以y=-
1
2
为准线的抛物线,

所以p=1开口向上,

所以动点 P的轨迹C的方程为x2=2y

(2)以 M P为直径的圆的圆心(

x0
2
y0+1
 
),|MP|=
x02+(y0-1)2
=
2y0+(y0-1)2
=
y02+1

所以圆的半径r=

1
2
y02+1
,圆心到直线y=
1
2
的距离d=|
y0+1
2
-
1
2
|=|
1
2
y0|

故截得的弦长l=2

r2-d2
=2
1
4
y02+
1
4
-
1
4
y02
 
=1

(3)总有 P B平分∠A PF.

证明:因为y=

x2
2

所以,y=x,kl|x=x0=x0

所以切线l的方程为y=x0x-

x02
2

令y=0得x=

x0
2

所以B(

x0
2
,0)

所以B到PA的距离为d1=|x0-

x0
2
|=
|x0|
2

下面求直线PF的方程,

因为F(0,

1
2
)

所以直线PF的方程为y-

1
2
=
x02
2
-
1
2
x0
(x-0)整理得(x02-1)x-2x0y+x0=0

所以点B到直线PF的距离d2=

|(x02-1)
x0
2
+x0|
(x02-1)2+(2x0)2
=
|x0|
2
=d1

所以 PB平分∠APF.

选择题
判断题