已知抛物线C1、椭圆C2和双曲线C3在x轴上有共同的焦点,且三条曲线都经过点M(1,2),C1的顶点为坐标原点,C2、C3的对称轴是坐标轴.
(1)求这三条曲线的方程
(2)已知动直线l过点P(3,0),交抛物线C1于A、B两点,问是否存在垂直于x轴的直线l′,被以AP为直径的圆截得的弦长为定值?若存在,求出l′的方程;若不存在,说明理由.
(1)设抛物线的方程y2=2px(p>0),代入M(1,2)得p=2,C1方程y2=4x(2分)
椭圆C2和双曲线C3焦点为F1(-1,0),F2(1,0),c=1
对于椭圆C2:2a=|MF1|+|MF2|=2+2
,a=1+2
,b2=2+22
,2
得C2方程:
+x2 3+2 2
=1(4分)y2 2+2 2
对于双曲线C3:2a=||MF1|-|MF2||=2
-2,a=2
-1,b2=22
-2,2
得C3方程:
-x2 3-2 2
=1(6分)y2 2
-22
(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2),以AP为直径的圆的圆心为(
,x1+3 2
),y1 2
设存在符合条件的直线l′:x=n,圆心到l′的距离为d=|
-n|,x1+3 2
所以l′被以AP为直径的圆截得的弦长为2
=2(
|AP|)2-(1 2
-n)2x1+3 2
=2
((x1-3)2+y12)-(1 4
-n)2x1+3 2
=2-2x1+n(x1+3)-n2
,(10分)(n-2)x1+3n-n2
当n=2时,即l′方程x=2,弦长为定值2
(12分)2