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
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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
,即FM
•OM
=0. FM
∴(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=
,x1x2=
+y 21 y 22 4
.y 21 y 22 16
又
•OC
=-4,OD
∴x1x2+y1y2=-4,即
+y1y2=-4,解得y1y2=-8. y 21 y 22 16
∵点C、D的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),
∴直线CD的一个法向量是
=(y1-y2,x2-x1),n
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+
(y2-y1)y-2(y1-y2)=0.y1+y2 4
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-
y-2=0. y1+y2 4
∴直线CD恒过定点,且定点坐标为(2,0).