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平面内动点P到点F(1,0)的距离等于它到直线x=-1的距离,记点P的轨迹为曲线Γ.(1)求曲线Γ的方程;(2)若点A,B,C是Γ上的不同三点,且满足++=0,

http://www.newdu.com 参加讨论 2021/1/14


    题型: 解答题 难度: 一般
    平面内动点P到点F(1,0)的距离等于它到直线x=-1的距离,记点P的轨迹为曲线Γ.
    (1)求曲线Γ的方程;
    (2)若点ABCΓ上的不同三点,且满足=0,证明:△ABC不可能为直角三角形.
    答案
    (1)y2=4x(2)不可能是直角三角形
    解析
    (1)由条件可知,点P到点F(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,所以点P的轨迹是以F(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线,其方程为y2=4x.
    (2)证明:方法一,假设△ABC是直角三角形,且∠A=90°,
    A(x1y1),B(x2y2),C(x3y3),则
    =(x2x1y2y1),=(x3x1y3y1),且·=0,
    所以(x2x1)(x3x1)+(y2y1)(y3y1)=0.
    因为xi(i=1,2,3),y1y2y1y3
    所以(y1y2)(y1y3)+16=0.
    又因为=0,所以x1x2x3=3,y1y2y3=0,
    所以y2y3=-16,①
    又=4(x1x2x3)=12,
    所以(-y2y3)2=12,即y2y3=6,②
    由①②得-16=6,即-22+256=0,③
    因为Δ=(-22)2-4×256=-540<0.
    所以方程③无解,从而△ABC不可能是直角三角形.
    方法二,设A(x1y1),B(x2y2),C(x3y3),由=0,
    得x1x2x3=3,y1y2y3=0.欲证△ABC不是直角三角形,只需证明∠A≠90°.
    (ⅰ)当ABx轴时,x1x2y1=-y2,从而x3=3-2x1y3=0,
    即点C的坐标为(3-2x1,0).
    由于点Cy2=4x上,所以3-2x1=0,即x1
    此时ABC(0,0),则∠A≠90°.
    (ⅱ)当ABx轴不垂直时,设直线AB的方程为xtym(t≠0),代入y2=4x,整理得y2-4ty-4m=0,则y1y2=4t.
    若∠A=90°,则直线AC的斜率为-t,同理可得y1y3=-.
    由y1y2y3=0,得y1=4ty2y3=-4t.
    由x1x2x3=3,可得=4(x1x2x3)=12.
    从而+(-4t)2=12,
    整理得t2,即8t4-11t2+8=0,④
    Δ=(-11)2-4×8×8=-135<0.
    所以方程④无解,从而∠A≠90°.
    综合(ⅰ)(ⅱ)可知,△ABC不可能是直角三角形.
    

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