平面内动点P到点F(1,0)的距离等于它到直线x=-1的距离,记点P的轨迹为曲线Γ. (Ⅰ)求曲线Γ的方程; (Ⅱ)若点A,B,C是Γ上的不同三点,且满足
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(Ⅰ)由条件可知,点P到点F(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,
所以点P的轨迹是以F(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线,其方程为y2=4x.…(4分)
(Ⅱ)解法一:假设△ABC是直角三角形,不失一般性,设∠A=90°,A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
则由
•AB
=0,AC
=(x2-x1,y2-y1),AB
=(x3-x1,y3-y1),AC
可得(x2-x1)(x3-x1)+(y2-y1)(y3-y1)=0.…(6分)
因为xi=
(i=1,2,3),y1≠y2,y1≠y3,yi2 4
所以(y1+y2)(y1+y3)+16=0.…(8分)
又因为
+FA
+FB
=FC
,所以x1+x2+x3=3,y1+y2+y3=0,0
所以y2y3=-16. ①
又y12+y22+y32=4(x1+x2+x3)=12,
所以(-y2-y3)2+y22+y32=12,即y22+y32+y2y3=6. ②…(10分)
由①,②得y22+(-
)2-16=6,所以y24-22y22+256=0. ③16 y2
因为△=(-22)2-4×256=-540<0.
所以方程③无解,从而△ABC不可能是直角三角形.…(12分)
解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),由
+FA
+FB
=FC
,0
得x1+x2+x3=3,y1+y2+y3=0.…(6分)
由条件的对称性,欲证△ABC不是直角三角形,只需证明∠A≠90°.
(1)当AB⊥x轴时,x1=x2,y1=-y2,从而x3=3-2x1,y3=0,即点C的坐标为(3-2x1,0).
由于点C在y2=4x上,所以3-2x1=0,即x1=
,3 2
此时A(
,3 2
),B(6
,-3 2
),C(0,0),则∠A≠90°.…(8分)6
(2)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为:x=ty+m(t≠0),代入y2=4x,
整理得:y2-4ty-4m=0,则y1+y2=4t.
若∠A=90°,则直线AC的斜率为-t,同理可得:y1+y3=-
.4 t
由y1+y2+y3=0,得y1=4t-
,y2=4 t
,y3=-4t.4 t
由x1+x2+x3=3,可得y12+y22+y32=4(x1+x2+x3)=12.
从而(4t-
)2+(4 t
)2+(-4t)2=12,4 t
整理得:t2+
=1 t2
,即8t4-11t2+8=0,①11 8
△=(-11)2-4×8×8=-135<0,所以方程①无解,从而∠A≠90°.…(11分)
综合(1),(2),△ABC不可能是直角三角形.…(12分)