已知曲線C上的動點(diǎn)P(x,y)滿足到點(diǎn)F(0,1)的距離比到直線y=-2的距離小1.
(1)求曲線C的方程;
(2)過點(diǎn)F作直線l與曲線C交于A、B兩點(diǎn).
(。┻^A、B兩點(diǎn)分別作拋物線的切線,設(shè)其交點(diǎn)為M,證明:MA⊥MB;
(ⅱ)是否在y軸上存在定點(diǎn)Q,使得無論AB怎樣運(yùn)動,都有∠AQF=∠BQF?證明你的結(jié)論.
分析:(1)根據(jù)拋物線方程,可以很容易寫出拋物線方程.
(2)(ⅰ)先設(shè)出A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)和過點(diǎn)F在直線l方程,代入拋物線方程,消y,求x1+x2,x1x2,再利用導(dǎo)數(shù)找兩條切線斜率關(guān)系,看是否斜率乘積等-1,問題得證.
(ⅱ)先設(shè)在y軸上存在定點(diǎn)Q,坐標(biāo)為(0,t),使得無論AB怎樣運(yùn)動,都有∠AQF=∠BQF,則AQ,BQ傾斜角互補(bǔ),斜率互為相反數(shù),所以kAQ+kBQ=0,再用A,B,Q點(diǎn)坐標(biāo)表示AQ,BQ斜率,利用(。┲衳1+x2=4k,x1x2=-4,可求出含
t的方程,即可證出結(jié)論.
解答:解:(1)依題意有
=|y+2|-1,由顯然y>-2,得
=|y+1|,化簡得x
2=4y;
(2)(ⅰ)∵直線AB與x軸不垂直,設(shè)AB:y=kx+8.
A(x
1,y
1),B(x
2,y
2).
由可得x
2-4kx-4=0,x
1+x
2=4k,x
1x
2=-4
拋物線方程為
y=x2,求導(dǎo)得y′=x.
所以過拋物線上A、B兩點(diǎn)的切線斜率分別是
kAM=x1,
kBM=x2,
∴
kAM•kBM=x1×x2=x1x2=-1即AM⊥BM
(ⅱ)設(shè)點(diǎn)Q(0,t),此時
kAQ=,kBQ=,
由(。┛芍
kAQ+kBQ=+=x1x2(x1+x2)-4t(x1+x2) |
4x1x2 |
=0對一切k恒成立
即:k(8+t)=0
故當(dāng)t=-1,即Q(0,-1)時,使得無論AB怎樣運(yùn)動,都有∠AQP=∠BQP
點(diǎn)評:本題考查了拋物線方程的求法,利用導(dǎo)數(shù)求拋物線斜率,以及定植問題,做題時應(yīng)認(rèn)真分析,找到切入點(diǎn).