设抛物线过定点A(-1,0),且以直线x=1为准线
(Ⅰ)求抛物线顶点的轨迹C的方程;
(Ⅱ)若直线l与轨迹C交于不同的两点M,N,且线段MN恰被直线x=-平分,设弦MN的垂直平分线的方程为y=kx+m,试求m的取值范围
网友回答
解:(Ⅰ)设抛物线的顶点为G(x,y),则其焦点为F(2x-1,y)由抛物线的定义可知:|AF|=点A到直线x=1的距离为2,
所以,=2
所以,抛物线顶点G的轨迹C的方程为x2+=1(x≠1)
(Ⅱ)显然,直线l与坐标轴不可能平行,所以,设直线l的方程为y=-x+b,
代入椭圆方程得:x2-+b2-4=0
由于l与轨迹C交于不同的两点M,N,所以,△=-4()(b2-4)>0,即4k2-k2b2+1>0(k≠0)(*)
又线段MN恰被直线x=-平分,所以,xM+xN==2×(-)
所以bk=,代入(*)可解得:-<k<(k≠0)
由于y=kx+m为弦MN的垂直平分线,故可考虑弦MN的中点P(-,y0)
在y=-x+b,中,令x=-,可解得:y0=-+b=-2k
将点P(--2k)代入y=kx+m,可得:m=-k
所以-m<,m≠0
解析分析:(Ⅰ)设抛物线的顶点为G,则焦点坐标可得,进而根据抛物线的定义可知:|AF|=点A到直线x=1的距离进而利用两点间的距离公式求得x和y的关系式求得抛物线顶点G的轨迹C的方程.(Ⅱ)因为m是弦MN的垂直平分线与y轴交点的纵坐标,由MN所唯一确定所以,要求m的取值范围,还应该从直线l与轨C相交入手设直线l的方程与轨迹C的方程联立消去y,根据判别式大于0求得k的不等式方程,进而根据线段MN恰被直线x=-平分,求得xM+xN的表达式,进而求得bk,带代入到判别式求得k的范围,下面只需找到m与k的关系,即可求出m的取值范围.求得MN中点P的坐标,把x=-代入即可求得y0的表达式,将P点坐标代入直线方程求得k和m的关系式,进而根据m的范围求得k的范围.
点评:本题主要考查了抛物线的简单性质.考查了学生综合分析问题和解决问题的能力.