题目

设点C(x,y)是平面直角坐标系的动点,M(2,0),以C为圆心,CM为半径的圆交y轴于A,B两点,弦AB的长|AB|=4. (Ⅰ)求点C的轨迹方程; (Ⅱ)过点F(1,0)作互相垂直的两条直线l1,l2,分别交曲线C于点P、Q和点K、L.设线段PQ,KL的中点分别为R、T,求证:直线RT恒过一个定点. 答案:(Ⅰ)设动点C的坐标为(x,y),由题意得,, 化简得y2=4x,所以抛物线的标准方程为y2=4x.(3分) (Ⅱ)设P、Q两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则点R的坐标为. 显然直线l1斜率存在且不为0,由题意可设直线l1的方程为y=k(x﹣1)(k≠0), 代入椭圆方程得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0.(5分) △=(2k2+4)2﹣4k4=16k2+16>0,x1+x2=2+,y1+y2=k(x1+x2﹣2)=. 所以点R的坐标为(1+,). (6分) 由题知,直线l2的斜率为﹣,同理可得点T的坐标为(1+2k2,﹣2k). 当k≠±1时,有,此时直线RT的斜率. (8分) 所以,直线RT的方程为y+2k=(x﹣1﹣2k2), 整理得yk2+(x﹣3)k﹣y=0, 于是,直线RT恒过定点E(3,0);(10分) 当k=±1时,直线RT的方程为x=3,也过E(3,0). 综上所述,直线RT恒过定点E(3,0)(12分)
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