已知定点F(0,1)和直线l:y=-1,过点F且与直线l相切的动圆圆心为点M,记点M的轨迹为曲线E.

1个回答

  • 解题思路:(1)由题意,点M到点F的距离等于它到直线l的距离,利用抛物线的定义,即可求曲线E的方程;

    (2)确定以线段ST为直径的圆的方程,展开令x=0,即可求这两个定点的坐标.

    (1)由题意,点M到点F的距离等于它到直线l的距离,

    故点M的轨迹是以点F为焦点,l为准线的抛物线.…(1分)

    ∴曲线E的方程为x2=4y.…(2分)

    (2)设点B,C的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),依题意得,x12=y1,x22=y2

    y=kx+1代入x2=4y,消去y得x2-4kx-4=0,

    ∴x1+x2=4k,x1x2=-4.…(3分)

    直线AB的斜率kAB=

    y1−1

    x1−2=

    x1+2

    4,

    故直线AB的方程为y-1=

    x1+2

    4(x-2).…(4分)

    令y=-1,得x=2-[8

    x1+2,

    ∴点S的坐标为(2-

    8

    x1+2,-1).…(5分)

    同理可得点T的坐标为(2-

    8

    x2+2,-1).…(6分)

    ∴|ST|2=|2-

    8

    x1+2-(2-

    8

    x2+2)|2=|

    x1−x2/k]|2=

    16(k2+1)

    k2.…(8分)

    设线段ST的中点坐标为(x0,-1),

    则x0=[1/2](2-[8

    x1+2+2-

    8

    x2+2)=2-

    4(4k+4)/8k]=-[2/k].…(9分)

    ∴以线段ST为直径的圆的方程为(x+

    2

    k)2+(y+1)2=

    4(k2+1)

    k2.…(10分)

    令x=0,得(y+1)2=4,解得y=1或y=-3.…(13分)

    ∴以线段ST为直径的圆恒过两个定点(0,1),(0,-3).…(14分)

    点评:

    本题考点: 轨迹方程;直线与圆锥曲线的综合问题.

    考点点评: 本题考查抛物线的标准方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.