问题 解答题
已知抛物线y2=4x,F是焦点,直线l是经过点F的任意直线.
(1)若直线l与抛物线交于两点A、B,且OM⊥AB(O是坐标原点,M是垂足),求动点M的轨迹方程;
(2)若C、D两点在抛物线y2=4x上,且满足
OC
OD
=-4
,求证直线CD必过定点,并求出定点的坐标.
答案

(1)设动点M的坐标为(x,y).                  

∵抛物线y2=4x的焦点是F(1,0),直线l恒过点F,且与抛物线交于两点A、B,

又OM⊥AB,

OM
FM
,即
OM
FM
=0.                   

∴(x,y)•(x-1,y)=0,化简,得x2+y2-x=0. 

又当M与原点重合时,直线l与x轴重合,故x≠0.

∴所求动点M的轨迹方程是x2+y2-x=0(x≠0).

(2)设点C、D的坐标为(x1,y1)、(x2,y2).       

∵C、D在抛物线y2=4x上,

∴y12=4x1,y22=4x2,即x1+x2=

y21
+
y22
4
x1x2=
y21
y22
16

OC
OD
=-4,

x1x2+y1y2=-4,即

y21
y22
16
+y1y2=-4,解得y1y2=-8.    

∵点C、D的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),

∴直线CD的一个法向量是

n
=(y1-y2x2-x1),

可得直线CD的方程为:(y1-y2)(x-x1)+(x2-x1)(y-y1)=0,

化简,得(y1-y2)x+(x2-x1)y+x1y2-y1x2=0,进一步用y1、y2分别替换x1、x2,有(y1-y2)x+

y1+y2
4
(y2-y1)y-2(y1-y2)=0.

又抛物线y2=4x上任两点的纵坐标都不相等,即y1-y2≠0.

∴直线CD的方程可化为x-

y1+y2
4
y-2=0.  

∴直线CD恒过定点,且定点坐标为(2,0).

单项选择题
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