问题 解答题

已知定点F(0,1)和定直线l:y=-1,过定点F与定直线l相切的动圆的圆心为点C

(1)求动圆的圆心C的轨迹W的方程;

(2)设点P是W上的一动点,求PF的中点M的轨迹方程.

答案

(1)设C(x,y),因为圆C定点F与定直线l相切,所以|CF|=|x+1|,即圆心C到定点和直线y=-1的距离相等.

轨迹抛物线的定义可知,C的轨迹是以F为焦点,y=-1为准线的抛物线,设抛物线方程为x2=2py,其中

p
2
=1,

所以p=2,即抛物线方程为x2=4y.

(2)设PF的中点M(x,y),P(x1,y1),则由中点坐标公式可得

x=
x1
2
y=
y1+1
2
,即
x1=2x
y1=2y-1

代入抛物线方程x2=4y,

得(2x)2=4(2y-1),即x2=2y-1,

所以PF的中点M的轨迹方程为x2=2y-1.

问答题
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