题目内容

过直角坐标平面xOy中的抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作一条倾斜角为
π
4
的直线与抛物线相交于A、B两点.
(1)求直线AB的方程;
(2)试用p表示A、B之间的距离;
(3)当p=2时,求∠AOB的余弦值.
参考公式:(xA2+yA2)(xB2+yB2)=xAxB[xAxB+2p(xA+xB)+4p2].
(1)由题意知焦点F(
p
2
,0)

∴过抛物线焦点且倾斜角为
π
4
的直线方程是y=x-
p
2

即x-y-
p
2
=0,
(2)由
y2=2px
y=x-
p
2
x2-3px+
p2
4
=0
xA+xB=3p,xAxB=
p2
4

⇒|AB|=xA+xB+p=4p.
(3)由
y2=4x
y=x-1
⇒x2-6x+1=0⇒xA+xB=6,xAxB=1.cos∠AOB=
|AO|2+|BO|2-|AB|2
2|AO||BO|
=
xA2+yA2+xB2+yB2-(xA-xB)2-(yA-yB)2
2
(xA2+yA2)(xB2+yB2)
=
xAxB+yAyB
(xA2+yA2)(xB2+yB2)
=
2xAxB-
p
2
(xA+xB)+
p2
4
xAxB[xAxB+2p(xA+xB)+4p2]
=-
3
41
41

∴∠AOB的大小是与p无关的定值.
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