已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F作两条互相垂直的弦AB、CD,设AB、CD的中点分别为M、N.
(1)求证:直线MN必过定点,并写出此定点坐标;
(2)分别以AB和CD为直径作圆,求两圆相交弦中点H的轨迹方程.
网友回答
解:(1)设AB斜率为k,将AB方程与抛物线方程联立,求得M,将k换为得N(2k2+1,-2k),由两点式得MN方程为(1-k2)y=k(x-3),则直线MN恒过定点T(3,0);
(2)由抛物线性质,以AB、CD为直径的⊙M、⊙N的半径分别为xM+1,xN+1,于是可得两圆方程分别为和,
两式相减可得其相交弦所在直线方程为
(xM-xN)x+(yM-yN)y=,
则公共弦过原点O.所以∠OHT=90°.
于是,点H的轨迹是以OT为直径的圆(除去直径的两个端点),
其轨迹方程为
解析分析:(1)通过已知条件求出直线MN的方程,直线MN是直线系,即可得到直线过的定点,问题得到证明;
(2)求出以AB和CD为直径的圆的方程,然后求两圆相交弦的直线方程,说明公共弦过原点O.∠OHT=90°.
得到点H的轨迹是以OT为直径的圆(除去直径的两个端点)即可.
点评:本题考查直线与圆的位置关系,直线系方程的应用,轨迹方程的求法,考查分析问题解决问题的能力.