问题 解答题
已知动点P(p,-1),Q(p,1+
p2
2
),过Q作斜率为
p
2
的直线l,P Q中点M的轨迹为曲线C.
(1)证明:l经过一个定点而且与曲线C一定有两个公共点;
(2)若(1)中的其中一个公共点为A,证明:AP是曲线C的切线.
答案

(1)直线l的方程是:y-1-

p2
2
=
p
2
(x-p),即y=
p
2
x+1
,经过定点(0,1);

又M(p,

p2
4
),设x=p,y=
p2
4
,消去p,得到的轨迹方程为:y=
x2
4

y=
x2
4
y=
p
2
x+1
有x2-2px-4=0,其中△=4p2+16,所以l经过一个定点而且与曲线C一定有两个公共点

(2)由x2-2px-4=0,设A(p+

p2+4
(p+
p2+4
)
2
4
),

kAP=

(p+
p2+4
)
2
4
+1
p2+4
=
p+
p2+4
2

又函数y=

x2
4
的导函数为y=
x
2
,故A处的切线的斜率也是
p+
p2+4
2
,从而AP是曲线C的切线.对于另一个解同样可证.

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