已知定点F(2,0),直线l:x=-2,点P为坐标平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为点Q,且FQ⊥(PF+PQ)

已知定点F(2,0),直线l:x=-2,点P为坐标平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为点Q,且
FQ
⊥(
PF
+
PQ
)

(1)求动点P所在曲线C的方程;
(2)直线l1过点F与曲线C交于A、B两个不同点,求证:[1|AF|+
1
|BF|
印象桂林 1年前 已收到1个回答 举报

dboy44 幼苗

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解题思路:(1)确定向量的坐标,利用FQ⊥(PF+PQ),得FQ•(PF+PQ)=0,由此可求曲线C的方程;(2)设直线l1的方程为x=my+2与抛物线方程联立,利用韦达定理,结合1|AF|+1|BF|=1x1+2+1x2+2,即可证得结论;(3)确定OA=(x1,y1),OB=(x2,y2),利用cosθ=OA•OB|OA||OB|,可求cosθ的取值范围.

(1)设动点P(x,y).依据题意,可得
Q(−2,y),

FQ=(−4,y),

PF=(2−x,−y),

PQ=(−2−x,0).    (3分)


FQ⊥(

PF+

PQ),
于是,

FQ•(

PF+

PQ)=0,即y2=8x(x≥0).                 (6分)
因此,所求动点P的轨迹方程为C:y2=8x(x≥0).
(2)证明:∵直线l1过F点且与曲线C交于不同的A、B两点,
∴l1的斜率不为零,故设l1:x=my+2.         (7分)
联立方程组

y2=8x
x=my+2得y2-8my-16=0.(8分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则

y1+y2=8m
y1y2=−16,进一步得

x1+x2=8m2+4
x1x2=4.(10分)
又∵曲线C:y2=8x(x≥0)的准线为:x=-2,
∴左边=[1
|FA|+
1
|FB|=
1
x1+2+
1
x2+2=
4+x1+x2
x1x2+2(x1+x2)+4=
1/2]=右边.            (12分)
∴[1
|FA|+
1
|FB|=
1/2].证毕!
(3)由(2)可知,

OA=(x1,y1),

OB=(x2,y2).
∴cosθ=


OA•

OB
|

OA|•|

OB|=
x1x2+y1y2


x21+
y21•

x22+
y22=
−12


x21+8x1•

x22+8x2=
−6

100+64m2≥−
3
5(当且仅当m=0时,等号成立).     (16分)
∴(cosθ)min=−
3
5.(18分)

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.

考点点评: 本题考查向量知识的运用,考查轨迹方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理的运用,考查计算能力,属于中档题.

1年前

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