已知点 $P\left( {0, - \dfrac{3}{2}} \right)$,点 $A$ 在 $x$ 轴上,点 $B$ 在 $y$ 轴的正半轴上,点 $M$ 在直线 $AB$ 上,且满足 $\overrightarrow {PA} \cdot \overrightarrow {AB} = 0$,$\overrightarrow {AM} = 3\overrightarrow {AB} $.
【难度】
【出处】
2008年武汉大学自主招生保送生测试
【标注】
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当点 $A$ 在 $x$ 轴上移动时,求动点 $M$ 的轨迹 $C$ 的方程;标注答案${x^2} = 2y$($y > 0$)解析设 $A\left( {{x_1}, 0} \right),B\left( {0, {y_1}} \right),M\left( {x, y} \right)$,则$$\left( {{x_1}, \dfrac{3}{2}} \right) \cdot \left( { - {x_1}, {y_1}} \right) = 0 , \left( {x - {x_1}, y} \right) = 3\left( { - {x_1}, {y_1}} \right),$$于是$$\begin{cases}
\dfrac{3}{2}{y_1} = {x_1}^2,\\
x = - 2{x_1},\\
y = 3{y_1},\\
\end{cases}$$消参可得$$\dfrac{3}{2} \cdot \dfrac{y}{3} = {\left( { - \dfrac{x}{2}} \right)^2},$$即 ${x^2} = 2y$($y > 0$). -
设 $Q$ 为 $(1)$ 中的曲线 $C$ 上一点,直线 $l$ 过点 $Q$ 且与曲线 $C$ 在点 $Q$ 处的切线垂直,$l$ 与曲线 $C$ 相交于另一点 $R$,当 $\overrightarrow {OQ} \cdot \overrightarrow {OR} = 0$($O$ 为坐标原点)时,求直线 $l$ 的方程.标注答案$y = \pm \dfrac{{\sqrt 2 }}{2}x + 2$解析如图.
设直线 $l$ 的方程为 $y = kx + b$,则联立直线 $l$ 与抛物线的方程,有$${x^2} = 2y \cdot \dfrac{{y - kx}}{b},$$由 $\overrightarrow {OQ} \perp \overrightarrow {OR} $ 有$$b = 2,$$设切点 $Q\left( {{x_0}, {y_0}} \right)$,则切线为$${x_0}x = y + {y_0},$$于是直线 $RQ$ 的方程为$$y = - \dfrac{1}{{{x_0}}}\left( {x - {x_0}} \right) + {y_0},$$与 $y = kx + 2$ 对比,有$$\begin{cases} k = - \dfrac{1}{{{x_0}}},\\2 = {y_0} + 1,\end{cases}$$而 $x_0^2 = 2{y_0}$,解得$${x_0} = \pm \sqrt 2,{y_0} = 1,k = \mp \dfrac{{\sqrt 2 }}{2},$$所以直线 $l$ 的方程为 $y = \pm \dfrac{{\sqrt 2 }}{2}x + 2$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2