Question

如圖，已知定點(diǎn)F（1，0），動點(diǎn)P在y軸上運(yùn)動，過點(diǎn)P作PM⊥PF并交x軸于M點(diǎn)，延長MP到N，使|PN|=|PM|．
（1）求動點(diǎn)N的軌跡C的方程；
（2）直線l與動點(diǎn)N的軌跡C交于A、B兩點(diǎn)，若

OA

•

OB

=-4，且4

6

≤|AB|≤4

30

，求直線l的斜率的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）設(shè)出動點(diǎn)N，則M，P的坐標(biāo)可表示出，利用PM⊥PF，k_PMk_PF=-1，求得x和y的關(guān)系式，即N的軌跡方程．
（2）設(shè)出直線l的方程，A，B的坐標(biāo)，根據(jù)

OA

•

OB

=-4，推斷出x₁x₂+y₁y₂=-4進(jìn)而求得y₁y₂的值，把直線與拋物線方程聯(lián)立消去x求得y₁y₂的表達(dá)式，進(jìn)而氣的b和k的關(guān)系式，利用弦長公式表示出|AB|²，根據(jù)|AB|的范圍，求得k的范圍．

解答：解：（1）設(shè)動點(diǎn)N（x，y），則M（-x，0），P（0，

y

2

）（x＞0）
∵PM⊥PF，∴k_PMk_PF=-1，即

y 2

x

•

y 2

-1

=-1，∴y²=4x（x＞0）即為所求．
（2）設(shè)直線l方程為y=kx+b，l與拋物線交于點(diǎn)A（x₁，y₁）、B（x₂，y₂），
則由

OA

•

OB

=-4，得x₁x₂+y₁y₂=-4，即

y12y22

16

+y₁y₂=-4，∴y₁y₂=-8，
由

y2=4x y=kx+b

?ky²-4y+4b=0（其中k≠0），∴y₁y₂=

4b

k

=-8，b=-2k，
當(dāng)△=16-16kb=16（1+2k²）＞0時(shí)，
|AB|²=（1+

1

k2

）（y₂-y₁）²=

1+k2

k2

[（y₁+y₂）²-4（y₁y₂）]=

1+k2

k2

（

16

k2

+32）
由題意，得16×6≤

1+k2

k2

（

16

k2

+32）≤16×30
解得，

1

4

≤k²≤1，

1

2

≤k≤1或-1≤k≤-

1

2

，
即所求k的取值范圍是[-1，-

1

2

]∪[

1

2

，1]．

點(diǎn)評：本題主要考查了直線與圓錐曲線的綜合問題．考查運(yùn)用解析幾何的方法分析問題和解決問題的能力．