精英家教網 > 高中數學 > 題目詳情
已知點F(1,0),直線L:x=-1,P為平面上的動點,過點P作直線L的垂線,垂足為Q,且
QP
QF
=
FP
FQ

(1)求點P的軌跡C的方程;
(2)是否存在正數m,對于過點M(m,0)且與曲線C有兩個交點A,B的任一直線,都有
FA
FB
<0
?若存在,求出m的取值范圍;若不存在,請說明理由.
分析:(1)設P的坐標為(x,y),則Q(-1,y),根據向量數量積的坐標運算公式,化簡等式
QP
QF
=
FP
FQ
,即可得到動點P的軌跡C的方程為y2=4x;
(2)設過點M的直線l方程為x=ty+m,直線l交曲線C于A(x1,y1),B(x2,y2).由直線l方程與曲線C方程消去x得關于y的一元二次方程,利用根與數的關系得
y1+y2=4t
y1y2=-4m
.根據
FA
FB
<0
利用數量積的坐標運算,化簡得x1x2-(x1-x2)+1+y1y2<0.根據曲線C的方程與前面得到的等式,化簡得不等式m2-6m+1<4t2,從而得出m2-6m+1<0,解之得m的取值范圍是(3-2
2
,3+2
2
)
.由此可得存在滿足題中條件的正數m.
解答:解:(1)設P的坐標為(x,y),則Q(-1,y),可得
QP
=(x+1,0),
QF
=(2,-y),
FP
=(x-1,y),
FQ
=(-2,y),
QP
QF
=
FP
FQ

∴(x+1)•2=(x-1)(-2)+y2,化簡得y2=4x,
即動點P的軌跡C的方程為y2=4x.
(2)設l的方程為x=ty+m,過點M(m,0)(m>0)的直線l與
曲線C的交點為A(x1,y1),B(x2,y2).
x=ty+m
y2=4x
消去x,得y2-4ty-4m=0.…(*)
則y1、y2是方程(*)的兩根.
∴△=16(t2+m)>0,且
y1+y2=4t
y1y2=-4m

又∵
FA
=(x1-1,y1),
FB
=(x2-1,y2)
,
FA
FB
<0
,可得(x1-1)(x2-1)+y1y2<0,即x1x2-(x1-x2)+1+y1y2<0…②
由于x1x2=
y12
4
 
y22
4
,代入不等式②可得:
y
2
1
4
y
2
2
4
+y1y2-(
y
2
1
4
+
y
2
2
4
)+1<0
,
化簡得
(
y
 
1
y2)
2
16
+y1y2-
1
4
[(y1+y2)2-2y1y2]+1<0
…③
由①式,化簡不等式③得m2-6m+1<4t2,…④
對任意實數t,不等式4t2≥0恒成立,
∴不等式④對于一切t成立等價于m2-6m+1<0,
解之得3-2
2
<m<3+2
2

由此可得:存在正數m,對于過點M(m,0),且與曲線C有兩個交點A,B的任一直線,
都有
FA
FB
<0
,且m的取值范圍是(3-2
2
,3+2
2
)
點評:本題著重考查了動點軌跡的求法、一元二次方程根與系數的關系、直線與拋物線的位置關系和向量數量積運算等知識,同時考查了邏輯思維能力、計算能力和轉化化歸的數學思想等知識,屬于中檔題.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數學 來源: 題型:

已知點F(1,0),直線l:x=-1,P為平面上的動點,過點P作直線l的垂線,垂足為Q,且
QP
QF
=
FP
FQ

(1)求動點P的軌跡C的方程;
(2)已知點A(m,2)在曲線C上,過點A作曲線C的兩條弦AD,AE,且AD,AE的斜率k1、k2滿足k1•k2=2,試推斷:動直線DE是否過定點?證明你的結論.

查看答案和解析>>

科目:高中數學 來源: 題型:

如圖,已知點F(1,0),直線l:x=-1,P為平面上的動點,過P作直線l的垂線,垂足為點Q,若
QP
QF
=
FP
FQ

(1)求動點P的軌跡C的方程;
(2)過點M(-1,0)作直線m交軌跡C于A,B兩點.
(Ⅰ)記直線FA,FB的斜率分別為k1,k2,求k1+k2的值;
(Ⅱ)若線段AB上點R滿足
|MA|
|MB|
=
|RA|
|RB|
,求證:RF⊥MF.

查看答案和解析>>

科目:高中數學 來源: 題型:

已知點F(1,0),直線l:x=-1,點P為平面上的動點,過點P作直線l的垂線,垂足為點Q,且
QP
FQ
=
PF
FQ
,則動點P的軌跡C的方程是
 

查看答案和解析>>

科目:高中數學 來源: 題型:

已知點F(1,0),動點P到直線x=-2的距離比到F的距離大1.
(1)求動點P所在的曲線C的方程;
(2)A,B為曲線C上兩動點,若|AF|+|BF|=4,求證:AB垂直平分線過定點,并求出該定點.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案