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题型:简答题
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简答题

已知直线,圆O:x2+y2=5,椭圆的离心率,直线l被圆O截得的弦长与椭圆的短轴长相等.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)过椭圆右焦点F的直线l与椭圆C交于A,B两点.

(1)若=2求直线l的方程;

(2)若动点P满足=+,问动点P的轨迹能否与椭圆C存在公共点?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,圆心O到直线l的距离为

.由题意得  ,解得a2=3,b2=2.

故椭圆C的方程为

(Ⅱ)(1)当直线l的斜率为0时,检验知

设A(x1,y1),B(x2,y2),

,得(1-x1,-y1)=2(x2-1,y2),则有y1=-2y2①,

设直线l:x=my+1,联立消去x,整理得(2m2+3)y2+4my-4=0.

结合①,得

代入,得×,即,解得

故直线l的方程是

(2)问题等价于在椭圆上是否存在点P,使得成立.

当直线l的斜率为0时,可以验证不存在这样的点,故设直线l的方程为x=my+1,

用(1)的设法,可得P(x1+x2,y1+y2).

若点P在椭圆C上,则,即

又点A,B在椭圆上,有

,即2x1x2+3y1y2+3=0②,

由(1)知x1x2=(my1+1)(my2+1)=m2y1y2+m(y1+y2)+1=

代入②式得,解得,即

时,

时,

故椭圆C上存在点P,使得成立,即动点P的轨迹与椭圆C存在公共点,公共点的坐标是

解析

解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,圆心O到直线l的距离为

.由题意得  ,解得a2=3,b2=2.

故椭圆C的方程为

(Ⅱ)(1)当直线l的斜率为0时,检验知

设A(x1,y1),B(x2,y2),

,得(1-x1,-y1)=2(x2-1,y2),则有y1=-2y2①,

设直线l:x=my+1,联立消去x,整理得(2m2+3)y2+4my-4=0.

结合①,得

代入,得×,即,解得

故直线l的方程是

(2)问题等价于在椭圆上是否存在点P,使得成立.

当直线l的斜率为0时,可以验证不存在这样的点,故设直线l的方程为x=my+1,

用(1)的设法,可得P(x1+x2,y1+y2).

若点P在椭圆C上,则,即

又点A,B在椭圆上,有

,即2x1x2+3y1y2+3=0②,

由(1)知x1x2=(my1+1)(my2+1)=m2y1y2+m(y1+y2)+1=

代入②式得,解得,即

时,

时,

故椭圆C上存在点P,使得成立,即动点P的轨迹与椭圆C存在公共点,公共点的坐标是

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题型:填空题
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填空题

直线y=kx+b与抛物线y=x2+ax+1相切于点(2,3),则b的值为______

正确答案

-3

解析

解:∵y=x2+ax+1,∴y′=2x+a,k=f′(2)=4+a,

∵y=kx+b与抛物线y=x2+ax+1相切于点(2,3),

∴3=4+2a+1,3=2k+b

∴a=-1,k=3,

∴b=-3.

故答案为:-3.

1
题型:简答题
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简答题

已知中心在坐标原点O,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点M(1,).

(1)求椭圆C的方程;

(2)若F是椭圆C的右焦点,过F的直线交椭圆C于M、N两点,T为直线x=4上任意一点,且T不在x轴上,

(ⅰ)求的取值范围;

(ⅱ)若OT平分线段MN,证明:TF⊥MN(其中O为坐标原点).

正确答案

解:(1)设椭圆C的方程为=1a>0,b>0,则 解得a2=4,b2=3,所以椭圆C:=1,

(2)(ⅰ)易得F(1,0)

①若直线l斜率不存在,则l:x=1,此时M(1,),n(1,-),=

②若直线l斜率存在,设l:y=k(x-1),M(x1,y1),N(x2,y2),则

消去y得:(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,

∴x1+x2=,x1x2=

=(x1-1,y1)•(x2-1,y2)=(1+k2)[x1x2-(x1+x2)+1]=

∵k2≥0∴0≤1∴3<4

∴-3≤

综上,的取值范围为[-3,),

(ⅱ)线段MN的中点为Q,则由(ⅰ)可得,xQ==,yQ=k(xQ-1)=

所以直线OT的斜率k′==,所以直线OT的方程为:y=-x,

从而T(4,-),此时TF的斜率kTF==-

所以kTFkMN=-•k=-1,所以TF⊥MN.

解析

解:(1)设椭圆C的方程为=1a>0,b>0,则 解得a2=4,b2=3,所以椭圆C:=1,

(2)(ⅰ)易得F(1,0)

①若直线l斜率不存在,则l:x=1,此时M(1,),n(1,-),=

②若直线l斜率存在,设l:y=k(x-1),M(x1,y1),N(x2,y2),则

消去y得:(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,

∴x1+x2=,x1x2=

=(x1-1,y1)•(x2-1,y2)=(1+k2)[x1x2-(x1+x2)+1]=

∵k2≥0∴0≤1∴3<4

∴-3≤

综上,的取值范围为[-3,),

(ⅱ)线段MN的中点为Q,则由(ⅰ)可得,xQ==,yQ=k(xQ-1)=

所以直线OT的斜率k′==,所以直线OT的方程为:y=-x,

从而T(4,-),此时TF的斜率kTF==-

所以kTFkMN=-•k=-1,所以TF⊥MN.

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题型: 单选题
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单选题

设F为抛物线C:y2=2px的焦点,过F且倾斜角为60°的直线交曲线C于A,B两点(B点在第一象限,A点在第四象限),O为坐标原点,过A作C的准线的垂线,垂足为M,则|OB|与|OM|的比为(  )

A

B2

C3

D4

正确答案

C

解析

解:抛物线C:y2=2px的焦点F(,0),

准线为x=-

设直线AB:y=(x-),

联立抛物线方程,消去x,可得

y2-2py-p2=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),

则y1=-p,y2=p,

由M(-,y1),

则|OM|===p,

|OB|====p,

即有|OB|=3|OM|.

故选C.

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C的顶点在原点,焦点F在x轴上,抛物线上的点A到F的距离为2,且A的横坐标为1.

(1)求抛物线C的方程;

(2)若点M(a,0),P是抛物线C上一动点,求|MP|的最小值.

正确答案

解:(1)设抛物线方程为C:y2=2px(p>0),

由其定义知,又|AF|=2,

所以p=2,y2=4x

(2)设P(x,y),

因为x≥0,

所以(ⅰ)当a-2≤0即a≤2时,|MP|的值最小为|a|;

(ⅱ)当a-2>0,即a>2时,x=a-2时,|MP|的值最小为

解析

解:(1)设抛物线方程为C:y2=2px(p>0),

由其定义知,又|AF|=2,

所以p=2,y2=4x

(2)设P(x,y),

因为x≥0,

所以(ⅰ)当a-2≤0即a≤2时,|MP|的值最小为|a|;

(ⅱ)当a-2>0,即a>2时,x=a-2时,|MP|的值最小为

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C:y2=4x 的焦点为F.

(1)点A,P满足.当点A在抛物线C上运动时,求动点P的轨迹方程;

(2)在x轴上是否存在点Q,使得点Q关于直线y=2x的对称点在抛物线C上?如果存在,求所有满足条件的点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.

正确答案

解:(1)设动点P的坐标为(x,y),点A的坐标为(xA,yA),则

因为F的坐标为(1,0),所以

,得(x-xA,y-yA)=-2(xA-1,yA).

,解得

代入y2=4x,得到动点P的轨迹方程为y2=8-4x.

(2)设点Q的坐标为(t,0).点Q关于直线y=2x的对称点为Q(x,y),

,解得

若Q在C上,将Q的坐标代入y2=4x,得4t2+15t=0,即t=0或

所以存在满足题意的点Q,其坐标为(0,0)和().

解析

解:(1)设动点P的坐标为(x,y),点A的坐标为(xA,yA),则

因为F的坐标为(1,0),所以

,得(x-xA,y-yA)=-2(xA-1,yA).

,解得

代入y2=4x,得到动点P的轨迹方程为y2=8-4x.

(2)设点Q的坐标为(t,0).点Q关于直线y=2x的对称点为Q(x,y),

,解得

若Q在C上,将Q的坐标代入y2=4x,得4t2+15t=0,即t=0或

所以存在满足题意的点Q,其坐标为(0,0)和().

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题型: 单选题
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单选题

抛物线将坐标平面分成两部分,我们将焦点所在的部分(不包括抛物线本身)称为抛物线的内部.若点N(a,b)在抛物线C:y2=2px(p>0)的内部,则直线l:by=p(x+a)与抛物线C的公共点的个数为(  )

A0

B1

C2

D不能确定

正确答案

A

解析

解:根据题意,点N(a,b)在抛物线C:y2=2px(p>0)的内部,

∴|b|<,且a>0;

又直线l:by=p(x+a)与抛物线C的方程联立,

消去y,得;

px2+(2pa-2b2)x+pa2=0,

∵p>0,

且△=(2pa-2b22-4p•pa2=4(2pa-b2)(-b2)=4b2(b2-2pa)<0,

∴方程组无解;

∴直线与抛物线无公共点.

胡选:A.

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题型:简答题
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简答题

已知以原点为对称中心、F(2,0)为右焦点的椭圆C过P(2,),直线l:y=kx+m(k≠0)交椭圆C于不同的两点A,B.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)是否存在实数k,使线段AB的垂直平分线经过点Q(0,3)?若存在求出 k的取值范围;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆C的方程为(a>b>0),

∵c=2,且椭圆过点P(2,),所以,解得a2=8,b2=4,

所以椭圆C的方程为

(Ⅱ)假设存在斜率为k的直线,其垂直平分线经过点Q(0,3),

设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点为N(x0,y0),

,得(1+2k2)x2+4mkx+2m2-8=0,

则△=16m2k2-4(1+2k2)(2m2-8)=64k2-8m2+32>0,所以8k2-m2+4>0,

,∴

∵线段AB的垂直平分线过点Q(0,3),∴kNQ•k=-1,即,∴-m=3+6k2

代入△>0整理,得36k4+28k2+5<0,此式显然不成立.

∴不存在满足题意的k的值.

解析

解:(Ⅰ)设椭圆C的方程为(a>b>0),

∵c=2,且椭圆过点P(2,),所以,解得a2=8,b2=4,

所以椭圆C的方程为

(Ⅱ)假设存在斜率为k的直线,其垂直平分线经过点Q(0,3),

设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点为N(x0,y0),

,得(1+2k2)x2+4mkx+2m2-8=0,

则△=16m2k2-4(1+2k2)(2m2-8)=64k2-8m2+32>0,所以8k2-m2+4>0,

,∴

∵线段AB的垂直平分线过点Q(0,3),∴kNQ•k=-1,即,∴-m=3+6k2

代入△>0整理,得36k4+28k2+5<0,此式显然不成立.

∴不存在满足题意的k的值.

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆E的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,且经过两点.

(1)求椭圆E的方程;

(2)若平行于OM的直线l在y轴上的截距为b(b<0),直线l交椭圆E于两个不同点A、B,直线MA与MB的斜率分别为k1、k2,求证:k1+k2=0.

正确答案

解:(1)设椭圆E的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)

代入椭圆E的方程,得

解得,所以椭圆E的方程为

(2)∵直线l平行于OM,且在y轴上的截距为b,又

∴直线l的方程为

得x2+2bx+2b2-4=0,

设A(x1,y1)、B(x2,y2),则

=

所以上式分子=

=

故k1+k2=0.

解析

解:(1)设椭圆E的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)

代入椭圆E的方程,得

解得,所以椭圆E的方程为

(2)∵直线l平行于OM,且在y轴上的截距为b,又

∴直线l的方程为

得x2+2bx+2b2-4=0,

设A(x1,y1)、B(x2,y2),则

=

所以上式分子=

=

故k1+k2=0.

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题型:简答题
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简答题

在矩形ABCD中,|AB|=2,|AD|=2,E、F、G、H分别为矩形四条边的中点,以HF、GE所在直线分别为x,y轴建立直角坐标系(如图所示).若R、R′分别在线段0F、CF上,且

(Ⅰ)求证:直线ER与GR′的交点P在椭圆Ω:+y2=1上;

(Ⅱ)若M、N为椭圆Ω上的两点,且直线GM与直线GN的斜率之积为,求证:直线MN过定点;并求△GMN面积的最大值.

正确答案

解:(Ⅰ)∵,∴

又n>0,则直线GR‘的方程为

又E(0,-1)则直线ER的方程为

由①②得

∵点P的坐标满足:

∴直线MN与MN的交点MN在椭圆上.        

(Ⅱ)①当直线MN的斜率不存在时,设MN:x=t

不妨取,N,∴,不合题意.

②当直线MN的斜率存在时,设MN的方程为y=kx+b,M(x1,y1),N(x2,y2).

联立方程  得(1+3k2)x2+6kbx+3b2-3=0

则△=12(3k2-b2+1)>0,

又kGM•kGN===

代入上式得b2+2b-3=0

解得b=-3或b=1(舍)

∴直线过定点(0,-3).

,点G到直线MN的距离为

由b=-3及△>0知:3k2-8>0,令 即3k2=t2+8.

 当且仅当t=3时,

S△GMN=

解析

解:(Ⅰ)∵,∴

又n>0,则直线GR‘的方程为

又E(0,-1)则直线ER的方程为

由①②得

∵点P的坐标满足:

∴直线MN与MN的交点MN在椭圆上.        

(Ⅱ)①当直线MN的斜率不存在时,设MN:x=t

不妨取,N,∴,不合题意.

②当直线MN的斜率存在时,设MN的方程为y=kx+b,M(x1,y1),N(x2,y2).

联立方程  得(1+3k2)x2+6kbx+3b2-3=0

则△=12(3k2-b2+1)>0,

又kGM•kGN===

代入上式得b2+2b-3=0

解得b=-3或b=1(舍)

∴直线过定点(0,-3).

,点G到直线MN的距离为

由b=-3及△>0知:3k2-8>0,令 即3k2=t2+8.

 当且仅当t=3时,

S△GMN=

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题型:填空题
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填空题

在直线和曲线上各任取一点,若把这两点间距离的最小值定义为直线与曲线间的距离,则直线2x+4y+13=0与椭圆间的距离为______

正确答案

解析

解:设椭圆上任意一点(3cosθ,2sinθ),则

=

∴直线2x+4y+13=0与椭圆间的距离为 

故答案为

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆E的中心在坐标原点O,其焦点与双曲线C:的焦点重合,且椭圆E的短轴的两个端点与其一个焦点构成正三角形.

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(Ⅱ)过双曲线C的右顶点A作直线l与椭圆E交于不同的两点P、Q.

①设M(m,0),当为定值时,求m的值;

②设点N是椭圆E上的一点,满足ON∥PQ,记△NAP的面积为S1,△OAQ的面积为S2,求S1+S2的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)由题意椭圆的焦点在x轴上,设方程为,其左右焦点为F1(-,0),F2,0),∴c=

∵椭圆E的短轴的两个端点与其一个焦点构成正三角形,

∴a=2b,

∵a2=b2+c2

∴a=2,b=1,

∴椭圆E的方程为

(Ⅱ)①双曲线C右顶点为A(1,0),

当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=k(x-1),

代入椭圆方程得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0,

设直线l与椭圆E交点P(x1,y1),Q(x2,y2),

则x1+x2=,x1x2=

=m2-m(x1+x2)+x1x2+y1y2=

=(4m2-8m+1)+

当2m-=0,即m=时,=

当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,代入椭圆方程可得x=1,y=±

不妨设P(1,),Q(1,-),

由M(,0)可得=(,-),=(),

=

综上所述,m=时,为定值

②∵ON∥PQ,

∴S△NAP=S△OAP

∴S1+S2=S△OPQ

∵|PQ|=4

∵原点O到直线PQ的距离为d=(k≠0),

∴S△OPQ==

令t=4k2+1,则k2=(t>1),

∴S==

∵t>1,

∴0<<1,

∴0<-+4<3,

∴0<S<

当直线l的斜率不存在时,S△OPQ==

综上所述,S1+S2的取值范围是(0,].

解析

解:(Ⅰ)由题意椭圆的焦点在x轴上,设方程为,其左右焦点为F1(-,0),F2,0),∴c=

∵椭圆E的短轴的两个端点与其一个焦点构成正三角形,

∴a=2b,

∵a2=b2+c2

∴a=2,b=1,

∴椭圆E的方程为

(Ⅱ)①双曲线C右顶点为A(1,0),

当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=k(x-1),

代入椭圆方程得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0,

设直线l与椭圆E交点P(x1,y1),Q(x2,y2),

则x1+x2=,x1x2=

=m2-m(x1+x2)+x1x2+y1y2=

=(4m2-8m+1)+

当2m-=0,即m=时,=

当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,代入椭圆方程可得x=1,y=±

不妨设P(1,),Q(1,-),

由M(,0)可得=(,-),=(),

=

综上所述,m=时,为定值

②∵ON∥PQ,

∴S△NAP=S△OAP

∴S1+S2=S△OPQ

∵|PQ|=4

∵原点O到直线PQ的距离为d=(k≠0),

∴S△OPQ==

令t=4k2+1,则k2=(t>1),

∴S==

∵t>1,

∴0<<1,

∴0<-+4<3,

∴0<S<

当直线l的斜率不存在时,S△OPQ==

综上所述,S1+S2的取值范围是(0,].

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题型: 单选题
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单选题

椭圆ax2+by2=1与直线y=1-2x相交于A、B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则的值为(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:设:点A(x1,y1),B(x2,y2),

把y=1-2x代入椭圆ax2+by2=1得:(a+4b)x2-4bx+b-1=0

△=(-4b)2-4(a+4b)(b-1)=4a+16b-4ab①.

=

设M是线段AB的中点,∴M().

∴直线OM的斜率为

.代入①满足△>0(a>0,b>0).

故选A.

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆E:的左顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,且圆C:过A,F2两点.

(1)求椭圆E的方程;

(2)设直线PF2的倾斜角为α,直线PF1的倾斜角为β,当β-α=时,证明:点P在一定圆上.

正确答案

(1)解:圆与x轴交点坐标为

,所以b=3,∴椭圆方程是:

(2)证明:设点P(x,y),因为F1(-,0),F2,0),

设点P(x,y),则=tanβ==tanα=

因为β-α=,所以tan(β-α)=-

因为tan(β-α)==

所以=-,化简得x2+y2-2y=3.

所以点P在定圆x2+y2-2y=3上.

解析

(1)解:圆与x轴交点坐标为

,所以b=3,∴椭圆方程是:

(2)证明:设点P(x,y),因为F1(-,0),F2,0),

设点P(x,y),则=tanβ==tanα=

因为β-α=,所以tan(β-α)=-

因为tan(β-α)==

所以=-,化简得x2+y2-2y=3.

所以点P在定圆x2+y2-2y=3上.

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题型:简答题
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简答题

已知O为坐标原点,点F的坐标为(1,0),点P是直线m:x=-1上一动点,

点M为PF的中点,点Q满足QM⊥PF,且QP⊥m.

(Ⅰ)求点Q的轨迹方程;

(Ⅱ)设过点(2,0)的直线l与点Q的轨迹交于A、B两点,

且∠AFB=θ.试问角θ能否等于?若能,求出相应的直线l的方程;若不能,请说明理由.

正确答案

解:(I)设点Q(x,y),由已知得点Q在FP的中垂线上,(1分)

即|QP|=|QF|,(2分)

根据抛物线的定义知,动点Q在以F为焦点,以直线m为准线的抛物线上,(4分)

∴点Q的轨迹方程为y2=4x(x≠0).(6分)

(注:没有写出x≠0扣1分)

(Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,点A坐标为,点B坐标为

∵点F坐标为(1,0),可以推出∠AFB.(8分)

当直线l的斜率存在时,

设l的方程为y=k(x-2),它与抛物线y2=4x的交点坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2).

得k2x2-(4k2+4)x+4k2=0(k≠0).

得x1x2=4,y1y2=-8.(10分)

假定θ=p,则有cosθ=

如图,即(*)

由定义得|AF|=x1+1,|BF|=x2+1.

从而有|AF|2+|BF|2-|AB|2

=(x1+1)2+(x2+1)2-(x1-x22-(y1-y22

=-2(x1+x2)-6.

∴|AF|•|BF|=(x1+1)(x2+1)=x1x2+x1+x2+1=x1+x2+5,(12分)

将上式代入(*)得,即x1+x2+1=0.

这与x1>0且x2>0相矛盾.

综上,θ角不能等于.(14分)

解析

解:(I)设点Q(x,y),由已知得点Q在FP的中垂线上,(1分)

即|QP|=|QF|,(2分)

根据抛物线的定义知,动点Q在以F为焦点,以直线m为准线的抛物线上,(4分)

∴点Q的轨迹方程为y2=4x(x≠0).(6分)

(注:没有写出x≠0扣1分)

(Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,点A坐标为,点B坐标为

∵点F坐标为(1,0),可以推出∠AFB.(8分)

当直线l的斜率存在时,

设l的方程为y=k(x-2),它与抛物线y2=4x的交点坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2).

得k2x2-(4k2+4)x+4k2=0(k≠0).

得x1x2=4,y1y2=-8.(10分)

假定θ=p,则有cosθ=

如图,即(*)

由定义得|AF|=x1+1,|BF|=x2+1.

从而有|AF|2+|BF|2-|AB|2

=(x1+1)2+(x2+1)2-(x1-x22-(y1-y22

=-2(x1+x2)-6.

∴|AF|•|BF|=(x1+1)(x2+1)=x1x2+x1+x2+1=x1+x2+5,(12分)

将上式代入(*)得,即x1+x2+1=0.

这与x1>0且x2>0相矛盾.

综上,θ角不能等于.(14分)

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