问题
解答题
已知H(-3,0),点P在y轴上,点Q在x轴的正半轴上,点M在直线PQ上,且满足
(1)当点P在y轴上移动时,求点M的轨迹C; (2)过点T(-1,0)作直线l与轨迹C交于A、B两点,若在x轴上存在一点E(x0,0),使得△ABE是等边三角形,求x0的值. |
答案
解(1)设点M的坐标为(x,y),
由
=-PM 3 2
.得P(0,-MQ
),Q(y 2
,0),x 3
由
•HP
=0,得(3,-PM
)•(x,y 2
)=0,3y 2
所以y2=4x由点Q在x轴的正半轴上,得x>0,
所以,动点M的轨迹C是以(0,0)为顶点,以(1,0)为焦点的抛物线,除去原点.
(2)设直线l:y=k(x+1),其中k≠0代入y2=4x,得k2x2+2(k2-2)x+k2=0①
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程①的两个实数根,由韦达定理得x1+x2=-
,x1x2=12(k2-2) k2
所以,线段AB的中点坐标为(
,2-k2 k2
),线段AB的垂直平分线方程为y-2 k
=-2 k
(x-1 k
),2-k2 k2
令y=0,x0=
+1,所以,点E的坐标为(2 k2
+1,0).2 k2
因为△ABE为正三角形,所以,点E(
+1,0)到直线AB的距离等于2 k2
|AB|,而|AB|=3 2
=(x1-x2)2+(y1-y2)2
•4 1-k2 k2
.1+k2
所以,
=2 3 1-k2 k2
解得k=±2 1+k2 |k|
,所以x0=3 2
.11 3