(2011•臨沂一模)已知一條曲線C在y軸右邊,C上每一點(diǎn)到點(diǎn)F(1,0)的距離減去它到y(tǒng)軸距離的差都是1.
(1)求曲線C的方程;
(2)設(shè)n是過(guò)原點(diǎn)的直線,l是與n垂直相交于點(diǎn)P,且與曲線C相交于A、B兩點(diǎn)的直線,且|
.
OP
|=1
,問(wèn):是否存在上述直線l使
.
AP
.
PB
=1
成立?若存在,求出直線l的方程,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
分析:(1)設(shè)M(x,y)是曲線C上任意一點(diǎn),那么點(diǎn)M(x,y)滿足
(x-1)2+y2
-x=1(x>0)
,由此能求出曲線C的方程.
(2)設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2).假設(shè)使
AP
PB
=1
成立的直線l存在.①當(dāng)l不垂直于x軸時(shí),設(shè)l的方程為y=kx+m,由l與n垂直相交于P點(diǎn)且|
OA
|=1
.得m2=k2+1.由此能導(dǎo)出存在兩條直線l滿足條件,其方程為:y=
15
15
x-
4
15
15
,y=
15
15
x+
4
15
15
.②當(dāng)l垂直于x軸時(shí),則n為x軸,P點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),A(1,2),B(1,-2符合題意的直線l有兩條:y=
15
15
x-
4
15
15
+y=-
15
15
x+
4
15
15
解答:解:(1)設(shè)M(x,y)是曲線C上任意一點(diǎn),
那么點(diǎn)M(x,y)滿足
(x-1)2+y2
-x=1(x>0)
,
化簡(jiǎn),得y2=4x(x>0).…(3分)
(2)設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2).
假設(shè)使
AP
PB
=1
成立的直線l存在.
①當(dāng)l不垂直于x軸時(shí),設(shè)l的方程為y=kx+m,
由l與n垂直相交于P點(diǎn)且|
OA
|=1

|m|
k2+1
=1
,即m2=k2+1.①…(4分)
AP
PB
=1,|
OP
|=1

OA
OB
=(
OP
+
PA
)•(
OP
+
PB
)
…(5分)
=
OP2
+
OP
PB
+
PA
OP
+
PA
PB

=1+0+0-1=0,
即x1x2+y1y2=0.…(6分)
將y=kx+m代入方程y2=4x,
得k2x2+(2km-4)x+m2=0.…(7分)
∵l與C有兩個(gè)交點(diǎn),
∴k≠0,x1+x2=
4-2km
k2
x1x2=
m2
k2
.②
∴x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)
=(1+k2)x1x2+km (x1+x2)+m2=0.③…(8分)
將②代入③得(1+k2)•
m2
k2
+km•
4-2km
k2
+m2=0

化簡(jiǎn),得m2+4km=0.…(9分)
|
OP
|=1
,
∴m≠0  ①∴m+4k=0   ④
由①、④得
k=
1
15
m=
4
15
,或
k=
1
15
m=-
4
15
,…(10分)
得存在兩條直線l滿足條件,其方程為:y=
15
15
x-
4
15
15
,y=
15
15
x+
4
15
15

②當(dāng)l垂直于x軸時(shí),則n為x軸,P點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),A(1,2),B(1,-2).
AP
=(0,-2),
PB
=(0,-2)

AP
PB
=4≠1
,
不合題意.
綜上,符合題意的直線l有兩條:y=
15
15
x-
4
15
15
+y=-
15
15
x+
4
15
15
.…(12分)
注:第Ⅱ問(wèn)設(shè)l的方程為x=ly+m,聯(lián)立y2=4x建立y的一元二次方程更簡(jiǎn)單,且不需討論.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查直線與圓錐曲線的綜合應(yīng)用能力,綜合性強(qiáng),是高考的重點(diǎn),易錯(cuò)點(diǎn)是圓錐曲線知識(shí)體系不牢固.本題具體涉及到軌跡方程的求法及直線與拋物線的相關(guān)知識(shí),對(duì)數(shù)學(xué)思維的要求比較高,有一定的探索性.綜合性強(qiáng),難度大,是高考的重點(diǎn).解題時(shí)要認(rèn)真審題,仔細(xì)解答解題時(shí)要注意合理地進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化.
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12
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