问题详情:
已知定点,动点(),线段的中垂线与交于点.
(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)当为正三角形时,过点作直线的垂线,交抛物线于,两点,
求*:点在以线段为直径的圆内.
【回答】
解法1:(Ⅰ)依题意,,且不在直线上.…………1分
故动点的轨迹为以点为焦点,直线为准线的抛物线.…………2分
故其对应的方程为.…………4分
(Ⅱ)当为正三角形时,不妨设,如右图
依题意可得:直线的倾斜角,
故直线的斜率:.
则直线的方程为:.…………6分
令,可得点,故点.
因为直线与直线垂直,并且直线的倾斜角为,
所以直线的倾斜角为,
所以直线的方程为:,即.…………8分
联立方程组,消去,整理可得:
设,由韦达定理可得:,故.…………9分
所以点,又,.
所以,…………11分
所以.
所以为钝角,故点在以线段为直径的圆内. …………12分
解法2:(Ⅰ)设动点.…………1分
依题意,中点坐标为,,故中垂线的方程为.…………2分
联立与,可得消去可得点轨迹方程.……4分
(Ⅱ)当为正三角形时,不妨设,如右图
设,依题意可得: ,
在中,已知,
故.可得点,
又,并且,故点.
因为直线与直线垂直,所以直线与直线平行,
所以直线的方程为:,即.…………8分
联立方程组,消去,整理可得:
设,由韦达定理可得:,故.…………9分
所以点,又点,
所以以线段为直径的圆的方程为:.…………10分
因为,
故点在以线段为直径的圆内,若,由图象的对称*可知也成立. …………12分
知识点:圆锥曲线与方程
题型:解答题