Question

如图，F是抛物线y²=4x的焦点，Q是准线与x轴的交点，直线l经过点Q．
（Ⅰ）直线l与抛物线有唯一公共点，求l方程；
（Ⅱ）直线l与抛物线交于A、B两点；（i）设FA、FB的斜率分别为k₁，k₂，求k₁+k₂的值；
（ii）若点R在线段AB上，且满足，求点R的轨迹方程．

Answer

设l的方程为y=k（x+1），代入抛物线方程，可得k2x2+（2k2-4）x+k2=0，利用直线l与抛物线有唯一公共点
（1）若k≠0，令△=0得，k=±1，此时l的方程为y=x+1或y=-x-1；若k=0，方程有唯一解，此时l的方程为y=0；
（2）（ i）显然k≠0，令A（x1，y1），B（x2，y2），则利用韦达定理及斜率公式可求k1+k2的值；
（ ii）设点R的坐标为（x，y）．利用，即可得到，，由此可得点R的轨迹方程．
【解析】
由题意，Q（-1，0），直线l斜率存在，设其斜率为k，则l的方程为y=k（x+1），
代入抛物线方程，可得k2x2+（2k2-4）x+k2=0
（1）若k≠0，令△=0，得k=±1，此时l的方程为y=x+1或y=-x-1；
若k=0，方程有唯一解，此时l的方程为y=0；
（2）显然k≠0，令A（x1，y1），B（x2，y2），则
，x1x2=1，，（7分）
（ i）（9分）
（ ii）设点R的坐标为（x，y）
∵，∴，
∴，，（12分）
由△＞0得，-1＜k＜1，又k≠0，
∴y∈（-2，0）∪（0，2），
综上所述，点R的轨迹方程为x=1（y∈（-2，0）∪（0，2））（14分）