已知向量n=(1,0),点A(0,2),动点P满足:||比向量在n的方向上的投影多2.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)在P点的轨迹上是否存在两点B、C,使得AB⊥BC?若存在,求C点的纵坐标的取值范围;若不存在,则说明理由.
网友回答
解:(1)∵向量在n的方向上的投影为||cos∠POx,即P点到y轴的距离,又||比向量在n的方向上的投影多2,
∴P点到原点的距离等于它到直线x=-2的距离,∴P点的轨迹是以原点为焦点、直线x=-2为准线的抛物线.
故所求的轨迹方程为y2=4(x+1).
(2)假设存在这样的两点B、C,设B(y12-1,y1),C(y22-1,y2),
则=(y12-1,y1-2)=(?y1-2)(y1+2,4),
=(y22-y12,y2-y1)=(?y2-y1)?(y2+y1,4),
又AB⊥BC,∴?=0,即(?y1-2)(?y2-y1)[(y1+2)(y2+y1)+16]=0,
即y2=--y1=2-(+y1+2).由均值不等式得y2≥10或y2≤-6.
故存在这样的两点B、C,且C点的纵坐标的取值范围为?(-∞,-6]∪[10,+∞).
解析分析:(1)根据向量在n的方向上的投影为||cos∠POx,即P点到y轴的距离,又||比向量在n的方向上的投影多2,得出P点到原点的距离等于它到直线x=-2的距离,最后根据抛物线的定义得出所求的轨迹方程;(2)对于存在性问题,可先假设存在,即假设存在这样的两点B、C,再利用均值不等式,求出y2的范围,若出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.
点评:本小题主要考查抛物线的简单性质、轨迹方程、向量的坐标运算等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,属于基础题.