问题 解答题

已知点F(a,0)(a>0),直线l:x=-a,点E是l上的动点,过点E垂直于y轴的直线与线段EF的垂直平分线交于点P.

(1)求点P的轨迹M的方程;

(2)若曲线M上在x轴上方的一点A的横坐标为a,过点A作两条倾斜角互补的直线,与曲线M的另一个交点分别为B、C,求证:直线BC的斜率为定值.

答案

(1)连接PF.∵点P在线段EF的垂直平分线上,

∴|PF|=|PE|.∴点P的轨迹是以F为焦点,以直线l为准线的抛物线.

∴p=2a.∴点P的轨迹为M:y2=4ax(a>0).

(2)直线AB的斜率为k(k≠0),点B(x1,y1),C(x2,y2),A(a,2a).

则直线AB的方程为y-2a=k(x-a).

y-2a=k(x-a)
y2=4ax.
消去x,得ky2-4ay+4a2(2-k)=0.

△=16a2(k-1)2≥0

∵y1,2a是方程的两个根,

2ay1=

4a2(2-k)
k
.,∴y1=
2a(2-k)
k

依题意,直线AC的斜率为-k.

同理可得y2=-

2a(2+k)
k

y1+y2=

2a(2-k)
k
+
-2a(2+k)
k
=-4a.

kBC=

y2-y1
x2-x1
=
y2-y1
y22
4a
-
y21
4a
=
4a
y1+y2
=-1

所以直线BC的斜率为定值.

单项选择题
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