问题
解答题
已知直线的方向向量为及定点,动点满足,
(1)求动点M的轨迹C的方程; (2)设A、B是轨迹C上异于原点O的两个不同动点,直线OA和OB的倾斜角分别为α和β,若α+β=θ为定值(0<θ<π),试问直线AB是否恒过定点,若AB恒过定点,请求出该定点的坐标,若AB不恒过定点,请说明理由. |
答案
(1)由题意知:|MF|=|MN|,
由抛物线的定义知,点M的轨迹为抛物线,其中F(2,0)为焦点,
x=-2为准线,
所以轨迹方程为y2=8x;…(4分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意得x1≠x2(否则α+β=π)且x1,x2≠0,
所以AB的斜率存在,设其方程为y=kx+b,
显然x1=
,x2=y 21 8
,y 22 8
将y=kx+b与y2=8x消去x,得ky2-8y+8b=0,由韦达定理知y1+y2=
,y1•y2=8 k
①…(6分)8b k
(i)当θ=
时,即α+β=π 2
时,π 2
tanα•tanβ=1,
所以
•y1 x1
=1,x1x2-y1y2=0,y2 x2
-y1y2=0,y 21 y 22 64
所以y1y2=64,由①知:
=64,所以b=8k.8b k
因此直线AB的方程可表示为y=kx+8k,
即k(x+8)-y=0所以直线AB恒过定点(-8,0)…(8分)
(ii)当θ≠
时,由α+β=θ,π 2
得tanθ=tan(α+β)=
=tanα+tanβ 1-tanαtanβ
,…(10分)8(y1+y2) y1y2-64
将①式代入上式整理化简可得:tanθ=
,8 b-8k
所以b=
+8k,8 tanθ
此时,直线AB的方程可表示为y=kx+
+8k,8 tanθ
即k(x+8)-(y-
)=08 tanθ
所以直线AB恒过定点(-8,
)8 tanθ
当θ=
时,AB恒过定点(-8,0),当θ≠π 2
时,π 2
AB恒过定点(-8,
).…(12分)8 tanθ