题目内容

设抛物线C:y2=2px,AB是过焦点F(
p
2
,0)
的弦,设A(x1,y1),B(x2,y2),O(0,0),l为准线,给出以下结论:
①4x1x2=p2;②以AB为直径的圆与准线l相离;③
1
|AF|
+
1
|BF|
=
1
p
;  ④设准线l与x轴交于点N,则FN平分∠ANB;⑤过准线l上任一点M作抛物线的切线,则切点的连线必过焦点.则以上结论正确的是
①④⑤
①④⑤
将正确结论的序号填上去)
分析:①由题意可设直线AB的方程为x=ky+
1
2
p,联立方程
y2=2px
x=ky+
1
2
p
消去x可得y2-2pky-p2=0(*),根据方程的根与系数关系可求
②分别过A,B作AP⊥l,BQ⊥l,垂足分别为P,Q,由抛物线的定义可知,AF=AP,BF=BQ,设AB的中点为C,过C作CD⊥l,垂足为D,则CD=
AP+BQ
2
=
AF+BF
2
1
2
AB
,从而可判断
③由定义可得AF=AP=x1+
1
2
p
,BF=BQ=x2+
1
2
p
,结合①中的方程的根与系数关系可求
④要证FN平分∠ANB,即∠ANF=∠BNF,根据题意只要证明KAN=-KBN,即可
⑤设出切线方程,联立直线与抛物线方程,根据方程的根与系数关系可求过切点的直线方程,进而可判断过 焦点
解答:解:由题意可设直线AB的方程为x=ky+
1
2
p
联立方程
y2=2px
x=ky+
1
2
p
消去x可得y2-2pky-p2=0(*)
y1y2=-p2,y1+y2=2pk,

x1x2=
y12
2p
y22
2p
=
p4
4p2
=
p2
4

4x1x2=p2  ①正确
分别过A,B作AP⊥l,BQ⊥l,垂足分别为P,Q
由抛物线的定义可知,AF=AP,BF=BQ
设AB的中点为C,过C作CD⊥l,垂足为D,则CD=
AP+BQ
2
=
AF+BF
2
=
1
2
AB

即所作圆的圆心C到准线的距离与圆的半径
1
2
AB
相等,则以AB为直径的圆与准线l相切,②错误
由于AF=AP=x1+
1
2
p
,BF=BQ=x2+
1
2
p

由方程(*)可得,x1+x2=k(y1+y2)+p=2pk2+p
1
AF
+
1
BF
=
1
x1+
1
2
p
+
1
x2+
1
2
p
=
x1+x2+p
(x1+
1
2
p)(x2+
1
2
p) 
=
x1+x2+p
x1x2+
1
2p
(x1+x2)+
p2
4

=
2pk2+p+p
p2
4
+
p
2
•(2pk2+p)+
p2
4
=
2p(1+k2)
p2 (1+k2)
=
2
p
③错误
由题意可知N(-
1
2
p,0
),KAN=
y1
x1+
1
2
p
KBN=
y2
x2+
1
2
p

∴KAN+KBN=
y1
x1+
1
2
p
+
y2
x2+
1
2
p
=
y1
ky1+p
+
y2
ky2+p

=
2ky1y2+p(y1+y2)
k2y1y2+kp(y1+y2)+p2
=
2k•(-p2)+p•2pk
k2•(-p2)+kp•2pk+p2
=0
∴KAN=-KBN,则可得∠ANF=∠BNF即FN平分∠ANB,④正确
设点M(-
p
2
,m
),切点分别为E(x1,y1),F(x2,y2),从而可得切线的方程为y-m=k(x+
p
2

联立方程
y2=2px
y-m=k(x+
p
2
)
可得ky2-2py+kp2+2pm=0(*)
由题意可得,△=4p2-4k(kp2+2pm)=0即pk2+2mk-p=0
则k1k2=-1(k1,k2分别为切线ME,MF的斜率)
对应方程(*)可得y1=
p
k1
y2=
p
k2

E(
p
2k12
p
k1
)
,F(
p
2k22
p
k2
)

KEF=
y2-y1
x2-x1
=
p
k1
-
p
k2
p
2k12
-
p
2k22
=
2k1k2
k1+k2
=-
2
k1+k2

∴过切点EF的直线方程为y-y1=
-2
k1+k2
(x-x1)

y=-
2x
k1+k2
+
2x1
k1+k2
=-
2
k1+k2
(x-
p
2
)
,即直线EF过焦点(
p
2
,0
),⑤正确
点评:本题主要考查了抛物线的性质的应用,解题的关键是灵活利用抛物线的定义进行解题,属于综合性试题
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