已知圓M:x2+(y-2)2=1,直線l:y=-1,動圓P與圓M相外切,且與直線l相切.設(shè)動圓圓心P的軌跡為E.
(Ⅰ)求E的方程;
(Ⅱ)定點A(4,2),B,C為E上的兩個動點,若直線AB與直線AC垂直,求證:直線BC恒過定點.
考點:圓的切線方程
專題:綜合題,圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程
分析:(Ⅰ)根據(jù)動圓P與直線y=-1相切,且與定圓M:x2+(y-2)2=1外切,可得動動點P到M(0,2)的距離與到直線y=-2的距離相等,由拋物線的定義知,點P的軌跡是拋物線,由此易得軌跡方程;
(Ⅱ)設(shè)直線AB:y=kx+b,將直線AB代入到x2=8y中得x2-8kx-8b=0,利用韋達定理,結(jié)合
AB
AC
=0,即可證明直線AB恒過定點.
解答: (Ⅰ)解:由題意動圓P與直線y=-1相切,且與定圓M:x2+(y-2)2=1外切,
所以動點P到M(0,2)的距離與到直線y=-2的距離相等,
由拋物線的定義知,點P的軌跡是以C(0,2)為焦點,直線y=-2為準線的拋物線,
故所求P的軌跡方程為:x2=8y.           …(4分)
(Ⅱ)證明:設(shè)直線BC:y=kx+b,B(x1,y1),C(x2,y2),
將直線BC代入到x2=8y中得x2-8kx-8b=0,
所以x1+x2=8k,x1x2=-8b,…(6分)
又因為
AB
=(x1-4,y1-2),
AC
=(x2-4,y2-2),
所以
AB
AC
=(x1-4,y1-2)•(x2-4,y2-2)=(k2+1)x1x2+[k(b-2)-4](x1+x2)+(b-2)2+16=0
所以-8b(k2+1)x+8k[k(b-2)-4]+(b-2)2+16=0
所以(b-6)2-16(k+1)2=0…(8分)
所以b=4k+10或b=-4k+2           …(10分)
所以恒過定點(-4,10).                         …(12分)
點評:本題考查軌跡方程,考查直線與拋物線的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化思想與計算能力,熟記拋物線的定義是求解本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

己知函數(shù)f(x)=lnx+
1
lnx
,則下列結(jié)論中正確的是( 。
A、若x1,x2(x1<x2)是f(x)的極值點,則f(x)在區(qū)間(x1,x2)內(nèi)是增函數(shù)
B、若x1,x2(x1<x2)是f(x)的極值點,則f(x)在區(qū)間(x1,x2)內(nèi)是減函數(shù)
C、?x>0,且x≠1,f(x)≥2
D、?x0>0,f(x)在(x0,+∞)上是增函數(shù)

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的長軸長是2
2
,且過點(1,
2
2
).
(Ⅰ)求橢圓C的標準方程;
(Ⅱ)設(shè)直線l:y=kx+m(k≠0)與橢圓C交于M,N兩點,F(xiàn)為橢圓的右焦點,直線MF與NF關(guān)于x軸對稱.求證:直線l過定點,并求出該定點的坐標.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對的邊長分別為a,b,c,且a=3,A=60°,b+c=3
2

(Ⅰ)求函數(shù)f(x)=cos2A+cos2x(x∈R)的單調(diào)遞增區(qū)間及最大值;
(Ⅱ)求△ABC的面積的大。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

大家知道,莫言是中國首位獲得諾貝爾獎的文學(xué)家,國人歡欣鼓舞.某高校文學(xué)社從男女生中各抽取50名同學(xué)調(diào)查對莫言作品的了解程度,結(jié)果如下:
閱讀過莫言的
作品數(shù)(篇)
0~25 26~50 51~75 76~100 101~130
男生 3 6 11 18 12
女生 4 8 13 15 10
(Ⅰ)試估計該校學(xué)生閱讀莫言作品超過50篇的概率;
(Ⅱ)對莫言作品閱讀超過75篇的則稱為“對莫言作品非常了解”,否則為“一般了解”.根據(jù)題意完成下表,并判斷能否有75%的把握認為對莫言作品的非常了解與性別有關(guān)?
  非常了解 一般了解 合計
男生      
女生      
合計      
附:K2=
n(ad-bc)2
(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)

P(K2≥k0 0.50 0.40 0.25 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010
k0 0.455 0.708 1.323 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的右焦點為F(1,0),設(shè)左頂點為A,上頂點為B,且
OF
FB
=
AB
BF
,如圖所示.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)已知M,N為橢圓C上兩動點,且MN的中點H在圓x2+y2=1上,求原點O到直線MN距離的最小值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知數(shù)列{an}的前n項和是Sn,且Sn+
1
2
an=1(n∈N*)
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)bn=log3(1-Sn+1)(n∈N*),求
1
b1b2
+
1
b2b3
+…+
1
b100b101
的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知數(shù)列{an}中,a1=3,an-an-1=(2-n)•2n-1(n≥2,n∈N*).
(1)設(shè)cn=an-2n,求cn;
(2)記n×(n-1)×…×2×1=n!,求數(shù)列{nan}的前n項和Sn

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

拋物線C:y2=8x的準線與x軸相交于點P,過點P斜率k為正的直線交C于兩點A、B,F(xiàn)為C的焦點,若|FA|=2|FB|,則k=
 

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