已知动点P到直线y=1的距离比它到点F(0,
(Ⅰ)求动点P的轨迹方程; (Ⅱ)若点P的轨迹上不存在两点关于直线l:y=m(x-3)对称,求实数m的取值范围. |
:(Ⅰ)据题意可知,点P到直线y=-
的距离等于它到点F(0,1 4
)的距离,1 4
所以点P的轨迹是以点F(0,
)为交点,直1 4
线y=-
为准线的抛物线.(3分)1 4
因为p=
,抛物线开口向上,故1 2
点P的轨迹方程是x2=y.
(Ⅱ)若m=0,则直线l为x轴,
此时抛物线x2=y与直线l相切.
若m≠0,设与直线l垂直的直线为l′:y=-
x+b,1 m
代入y=x2,得x2+
x-b=0(*)1 m
设直线l′与抛物线的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1=x2=-
,1 m
从而y1+y2=-
(x1+x2)+2b=1 m
+2b.1 m2
假设点A,B关于直线l对称,
则AB的中点(
,x1+x2 2
)在l上,y1+y2 2
所以
+b=m(1 2m2
-3),-1 2m
即b=-
-3m-1 2
.1 2m2
由于方程(*)有两个不相等的实根,则△=(
)2+4b>0.1 m
所以(
)2+4(-1 m
-3m-1 2
)>0,1 2m2
整理得12m3+2m2+1<0,
即(2m+1)(6m2-2m+1)<0.
由6m2-2m+1=6(m-
)2+1 6
>0恒成立,5 6
所以2m+1<0,
即m<-
.1 2
所以当m<-
时,抛物线上存在两点关于直线l对称.1 2
故当抛物线y=x2上不存在两点关于直线l:y=m(x-3)对称时,
实数m的取值范围是[
,+∞).1 2