问题 解答题

已知曲线C上的动点P(x,y)满足到点F(0,1)的距离比到直线l:y=-2的距离小1.

(Ⅰ)求曲线C的方程;

(Ⅱ)动点E在直线l上,过点E分别作曲线C的切线EA,EB,切点为A、B.

(ⅰ)求证:直线AB恒过一定点,并求出该定点的坐标;

(ⅱ)在直线l上是否存在一点E,使得△ABM为等边三角形(M点也在直线l上)?若存在,求出点E坐标,若不存在,请说明理由.

答案

(Ⅰ)曲线C的方程x2=4y(5分)

(Ⅱ)(ⅰ)设E(a,-2),A(x1

x21
4
),B(x2
x22
4
),

y=

x2
4
y=
1
2
x过点A的抛物线切线方程为y-
x21
4
=
1
2
x1(x-x1)

∵切线过E点,∴-2-

x21
4
=
1
2
x1(a-x1),整理得:x12-2ax1-8=0

同理可得:x22-2ax2-8=0,∴x1,x2是方程x2-2ax-8=0的两根,∴x1+x2=2a,x1•x2=-8可得AB中点为(a,

a2+4
2
)

kAB=

y1-y2
x1-x2
=
x21
4
-
x22
4
x1-x2
=
x1+x2
4
=
a
2

∴直线AB的方程为y-(

a2
2
+2)=
a
2
(x-a)即y=
a
2
x+2
,∴AB过定点(0,2)(10分)

(ⅱ)由(ⅰ)知AB中点N(a,

a2+4
2
),直线AB的方程为y=
a
2
x+2

当a≠0时,则AB的中垂线方程为y-

a2+4
2
=-
2
a
(x-a),

∴AB的中垂线与直线y=-2的交点M(

a3+12a
4
,-2)∴|MN|2=(
a3+12a
4
-a)2+(-2-
a2+4
2
)2=
1
16
(a2+8)2(a2+4)

|AB|=

1+
a2
4
(x1+x2)2-4x1x2
=
(a2+4)(a2+8)

若△ABM为等边三角形,则|MN|=

3
2
|AB|,

1
16
(a2+8)2(a2+4)=
3
4
(a2+4)(a2+8),

解得a2=4,∴a=±2,此时E(±2,-2),

当a=0时,经检验不存在满足条件的点E

综上可得:满足条件的点E存在,坐标为E(±2,-2).(15分)

选择题
判断题