给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点,O为坐标原点.
(Ⅰ)设l的斜率为1,求以AB为直径的圆的方程;
(Ⅱ)设|FA|=2|BF|,求直线l的方程.
方法一:(Ⅰ)由题意,得F(1,0),直线l的方程为y=x-1.
由,得x2-6x+1=0,
设A,B两点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M的坐标为M(x0,y0),
则x1=3+2, x2=3-2, y1=x1-1=2+2, y2=x2-1=2-2,
故点A(3+2,2+2), B(3-2,2-2), (3分)
所以x0==3, y0=x0-1=2,
故圆心为M(3,2),直径|AB|==8,
所以以AB为直径的圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16;(6分)
(Ⅱ)因为|FA|=2|BF|,三点A,F,B共线且点A,B在点F两侧,
所以=2,
设A,B两点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x1-1,y1), =(1-x2,-y2),
所以
因为点A,B在抛物线C上,
所以y12=4x1,y22=4x2,\o\ac(○,2)(10分)
由\o\ac(○,1)\o\ac(○,2),解得 或
所以A(2,2), B(,-), 或 A(2,-2), B(,),(13分)
故直线l的方程为2x-y-2=0,或2x+y-2=0.(14分)
方法二:(Ⅰ)由题意,得F(1,0),直线l的方程为y=x-1.
由,得x2-6x+1=0,
设A,B两点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M的坐标为M(x0,y0),
因为△=62-4=32>0,所以x1+x2=6,x1x2=1,
所以x0==3, y0=x0-1=2,故圆心为M(3,2),(3分)
由抛物线定义,得|AB|=|AF|+|BF|=(x1+)+(x2+)=x1+x2+p=8,
所以|AB|=x1+x2+p=8(其中p=2).
所以以AB为直径的圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16;(6分)
(Ⅱ)因为|FA|=2|BF|,三点A,F,B共线且点A,B在点F两侧,
所以=2,
设A,B两点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x1-1,y1), =(1-x2,-y2),
所以…①((9分))
设直线AB的方程为y=k(x-1)或x=1(不符合题意,舍去).
由,消去x得ky2-4y-4k=0,
因为直线l与C相交于A,B两点,所以k≠0,
则△=16+16k2>0,y1+y2=, y1y2=-4,…②
由①②,得方程组,解得或(13分)
故直线l的方程为2x-y-2=0,或2x+y-2=0.(14分)