(Ⅰ)证明:点F在直线BD上;
(Ⅱ)设,求△BDK的内切圆M的方程.
【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角;IP:恒过定点的直线;J1:圆的标准方程;K8:抛物线的性质;KH:直线与圆锥曲线的综合
【专题】11:计算题;14:证明题;16:压轴题.
【分析】(Ⅰ)先根据抛物线方程求得焦点坐标,设出过点K的直线L方程代入抛物线方程消去x,设L与C 的交点A(x1,y1),B(x2,y2),根据韦达定理求得y1+y2和y1y2的表达式,进而根据点A求得点D的坐标,进而表示出直线BD和BF的斜率,进而问题转化两斜率相等,进而转化为4x2=y22,依题意可知等式成立进而推断出k1=k2原式得证.
(Ⅱ)首先表示出结果为求得m,进而求得y2﹣y1的值,推知BD的斜率,则BD方程可知,设M为(a,0),M到x=y﹣1和到BD的距离相等,进而求得a和圆的半径,则圆的方程可得.
【解答】解:(Ⅰ)抛物线C:y2=4x①的焦点为F(1,0),
设过点K(﹣1,0)的直线L:x=my﹣1,
代入①,整理得
y2﹣4my+4=0,
设L与C 的交点A(x1,y1),B(x2,y2),则
y1+y2=4m,y1y2=4,
点A关于X轴的对称点D为(x1,﹣y1).
BD的斜率k1===,
BF的斜率k2=.
要使点F在直线BD上
需k1=k2
需4(x2﹣1)=y2(y2﹣y1),
需4x2=y22,
上式成立,∴k1=k2,
∴点F在直线BD上.
(Ⅱ)=(x1﹣1,y1)(x2﹣1,y2)=(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=(my1﹣2)(my2﹣2)+y1y2=4(m2+1)﹣8m2+4=8﹣4m2=,
∴m2=,m=±.
y2﹣y1==4=,
∴k1=,BD:y=(x﹣1).
易知圆心M在x轴上,设为(a,0),M到x=y﹣1和到BD的距离相等,即
|a+1|×=|((a﹣1)|×,
∴4|a+1|=5|a﹣1|,﹣1<a<1,
解得a=.
∴半径r=,
∴△BDK的内切圆M的方程为(x﹣)2+y2=.
【点评】本小题为解析几何与平面向量综合的问题,主要考查抛物线的性质、直线与圆的位置关系,直线与抛物线的位置关系、圆的几何性质与圆的方程的求解、平面向量的数量积等知识,考查考生综合运用数学知识进行推理论证的能力、运算能力和解决问题的能力,同时考查了数形结合思想、设而不求思想.