问题 解答题
已知直线x=-1的方向向量为
a
及定点F(1,0),动点M,N,G满足
MN
-
a
=0,
MN
+
MF
=2
MG
MG
•(
MN
-
MF
)=0,其中点N在直线l上.
(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=

y21
4
x2=
y22
4

联立

y=kx+b
y2=4x
,消去x得到:y2-
4
k
y+
4b
k
=0

由根与系数关系得:

y1+y2=
4
k
y1y2=
4b
k

1)当θ=

π
2
时,即α+β=
π
2
时,tanα•tanβ=1,

所以

y1
x1
y2
x2
=1即x1x2-y1y2=0,

y21
y22
16
-
y21
y22
=0

所以y1y2=16,

由①知:

4b
k
=16,

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≠

π
2
时,由α+β=θ,得tanθ=tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
=
4(y1+y2)
y1y2-16

将①式代入上式整理化简可得:tanθ=

4
b-4k
,所以b=
4
tanθ
+4k

此时,直线AB的方程可表示为y=kx+

4
tanθ
+4k,

∴直线AB恒过定点(-4,

4
tanθ
)

∴当θ=

π
2
时,AB恒过定点(-4,0),

θ≠

π
2
时,.AB恒过定点(-4,
4
tanθ
)

单项选择题
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