问题
解答题
已知直线x=-1的方向向量为
(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:MN⊥l|MF|=|MN|,
由抛物线的定义知,点M的轨迹为抛物线,
其中F(1,0)为焦点,x=-1为准线,
所以轨迹方程为y2=4x;
(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 4
,y 22 4
联立
,消去x得到:y2-y=kx+b y2=4x
y+4 k
=0,4b k
由根与系数关系得:
①y1+y2= 4 k y1•y2= 4b k
1)当θ=
时,即α+β=π 2
时,tanα•tanβ=1,π 2
所以
•y1 x1
=1即x1x2-y1y2=0,y2 x2
-y 21 y 22 16 y 21
=0y 22
所以y1y2=16,
由①知:
=16,4b k
所以b=4k因此直线AB的方程可表示为y=kx+4k,
∴直线AB恒过定点(-4,0)
2)当θ≠
时,由α+β=θ,得tanθ=tan(α+β)=π 2
=tanα+tanβ 1-tanαtanβ
,4(y1+y2) y1y2-16
将①式代入上式整理化简可得:tanθ=
,所以b=4 b-4k
+4k,4 tanθ
此时,直线AB的方程可表示为y=kx+
+4k,4 tanθ
∴直线AB恒过定点(-4,
)4 tanθ
∴当θ=
时,AB恒过定点(-4,0),π 2
当θ≠
时,.AB恒过定点(-4,π 2
)4 tanθ