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已知点H(0,-3),点P在x轴上,点Q在y轴正半轴上,点M在直线PQ上,且满足HP•PM=0,PM=−32MQ.

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/31 22:14:21
已知点H(0,-3),点P在x轴上,点Q在y轴正半轴上,点M在直线PQ上,且满足
HP
PM
=0,
PM
=−
3
2
MQ
已知点H(0,-3),点P在x轴上,点Q在y轴正半轴上,点M在直线PQ上,且满足HP•PM=0,PM=−32MQ.
(I)设P(a,0),Q(0,b)(b>0),
∵点M在直线PQ上,

HP•

PM=0,


HP•

PQ=(a,3)•(−a,b)=−a2+3b=0,
∴a2=3b,

设M(x,y),由

PM=−
3
2

MQ得,
(x−a,y)−=
3
2(−x,−y+b)


x−a=
3
2x
y=
3
2(y−b)∴

a=
1
2x
b=
1
3y(b>0)
∴y=
1
4x2(x≠0)
点M的轨迹方程为y=
1
4x2(x≠0).
(II)解法一:设S(x1,
1
4
x21),R(x2,
1
4
x22)(x1≠x2),
则直线SR的方程为:y−
1
4
x21=

1
4
x22−
1
4
x21
x2−x1(x−x1)
即y=
1
4(x1+x2)x−
x1x2
4.
∵A点在SR上,
∴y0=
1
4(x1+x2)x0−
x1x2
4①
对y=
1
4x2求导得:y′=
1
2x.
∴抛物线上S、R处的切线方程为:y−
1
4
x21=
1
2x1(x−x1)即y=
x1x
2−

x21
4②
y−
1
4
x22=
1
2x2(x−x2)即y=
x2x
2−

x22
4③
联立②③,并解之得

x=
x1+x2
2
y=
1
4x1x2代入①得
y0=
x0x
2−y,即x0x−2y−2y0=0,
故切线的交点在定直线x0x-2y=2y0=0上.
解法二:当过点A的直线斜率不存在时与题意不符.设直线SR的方程为y-y0=k(x-x0
代入抛物线方程得x2-4kx+4x0k-4y0=0.
设S1(x1,
1
4
x21),R(x2,
1
4
x22)(x1≠x2)
由韦达定理

x1+x2=4k
x1x2=4(x0k−y0)(*)
又过S,R点的切线方程分别是:y=
x1
2x−

x21
4,y=
x2
2x−

x22
4
∴两切线的交点为

x=
x1+x2
2
y=
1
4x1x2,
代入(*)得

x=2k
y=x0k−y0(k为参数),
消去k,得x0x-2y-2y0=0
故切线的交点在定直线x0x-2y-2y0=0上.