如图,设抛物线C:y=x2的焦点为F,动点P在直线l:x-y-2=0上运动,过P作抛物线C的两条切线PA、PB,且与抛物线C分别相切于A、B两点.
(1)求△APB的重心G的轨迹方程.
(2)证明∠PFA=∠PFB.
(1)设切点A、B坐标分别为(x0,x02)和(x1,x12)((x1≠x0),
∴切线AP的方程为:2x0x-y-x02=0;切线BP的方程为:2x1x-y-x12=0.
解得P点的坐标为:xP=,yP=x0x1.
所以△APB的重心G的坐标为,yG====,
所以yp=-3yG+4xG2.
由点P在直线l上运动,从而得到重心G的轨迹方程为:x-(-3y+4x2)-2=0,即y=(4x2-x+2).
(2)方法1:因为=(x0,x02-),=(,x0x1-),=(x1,x12-).
由于P点在抛物线外,则||≠0.
∴cos∠AFP===,
同理有cos∠BFP===,
∴∠AFP=∠PFB.
方法2:①当x1x0=0时,由于x1≠x0,不妨设x0=0,则y0=0,所以P点坐标为(,0),
则P点到直线AF的距离为:d1=.
而直线BF的方程:y-=x,即(x12-)x-x1y+x1=0-0.
所以P点到直线BF的距离为:d2===
所以d1=d2,即得∠AFP=∠PFB.
②当x1x0≠0时,直线AF的方程:y-=(x-0),即(x02-)x-x0y+x0=0,
直线BF的方程:y-=(x-0),即(x12-)x-x1y+x1=0,
所以P点到直线AF的距离为:d1===,
同理可得到P点到直线BF的距离d2=,因此由d1=d2,可得到∠AFP=∠PFB.