在四边形ABCD中,已知A(0,0),D(0,4),点B在x轴上,BC∥AD,且对角线AC⊥BD.
(Ⅰ)求点C的轨迹方程;
(Ⅱ)若点P是直线y=2x-5上任意一点,过点P作点C的轨迹的两切线PE、PF,E、F为切点,M为EF的中点.求证:PM⊥x轴;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,直线EF是否恒过一定点?若是,请求出这个定点的坐标;若不是,请说明理由.
网友回答
解:(Ⅰ)如图,设点C的坐标为(x,y)(x≠0,y≠0),
则,
∵,
∴x?(-x)+y?4=0,即.
∴所求的轨迹T是除去顶点的抛物线(3分)
(Ⅱ)对函数求导得,.
设切点坐标为,则过该切点的切线的斜率是,
该切线方程是.
又设点P的坐标为(t,2t-5),
∵切线过点P,
∴有,
化简,得x02-2tx0+8t-20=0.(6分)
设A、B两点的坐标分别为、,
则x1、x2为方程x2-2tx+8t-20=0的两根,x1+x2=2t,?x1x2=8t-20.
∴
因此,当t=0时,直线PM与y轴重合,当t≠0时,直线PM与y轴平行(9分)
(Ⅲ)∵=.
∴点M的坐标为.
又∵.
∴直线AB的方程为:,即t(x-4)+10-2y=0.(*)
∵当x=4,y=5时,方程(*)恒成立,
∴对任意实数t,直线AB恒过定点,定点坐标为(4,5).(14分)
解析分析:(Ⅰ)设点C的坐标为(x,y),再由共线向量定理求解.(Ⅱ)对函数求导得.设切点坐标,得切线方程.又设点P的坐标为(t,2t-5),由切线过点P,得E,F所在的直线方程,由韦达定理求得M坐标得证.(Ⅲ)先求得直线AB的方程为:,即t(x-4)+10-2y=0.(*)当x=4,y=5时,方程(*)恒成立,
点评:本题主要考查向量法求轨迹方程,导数法求切线方程以及直线过定点问题.