题目内容
抛物线D以双曲线C:8y2-8x2=1的焦点F(0,c),(c>0)为焦点.(1)求抛物线D的标准方程;
(2)过直线l:y=x-1上的动点P作抛物线D的两条切线,切点为A,B.求证:直线AB过定点Q,并求出Q的坐标;
(3)在(2)的条件下,若直线PQ交抛物线D于M,N两点,求证:|PM|•|QN|=|QM|•|PN|
【答案】分析:(1)由题意,求出c值,从而得出
,最后写出抛物线D的标准方程;
(2)先设出切点坐标A(x1,y1),B(x2,y2),利用导数的几何意义求以A、B为切点的切线方程,再设出P(x,x-1),代入两条切线方程,得x-1=xx1-y1.x-1=xx2-y2.故直线AB的方程为x-1=xx-y,过定点(1,1)
(3)先写出直线PQ的方程y=
(x-1)+1,代入抛物线方程
,得关于x的一元二次方程,为利用韦达定理准备条件,再设M(x3,y3),N(x4,y4),要证
=
,只需证明
,即2x3x4-(1+x)(x3+x4)+2x=0,最后利用韦达定理将x3+x4和x3x4代入即可得证.
解答:解:(1)由题意,c2=
.
所以
,抛物线D的标准方程为x2=2y.…(3分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,x-1),
由![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/8.png)
抛物线D在点A处的切线方程为y-y1=x1(x-x1),即y=x1x-y1.…(4分)
而A点处的切线过点P(x,x-1),所以x-1=x1x-y1,
即(x1-1)x+1-y1=0.
同理,(x2-1)x+1-y2=0.
可见,点A,B在直线(x-1)x+1-y=0上.
令x-1=0,1-y=0,解得x=y=1
所以,直线AB过定点Q(1,1)…(6分)
(3)
设P(x,x-1),M(x3,y3),N(x4,y4),
直线PQ的方程为y=
.
由
,消去y,
得x2-
=0.
由韦达定理,x3+x4=
.…(9分)
而|PM|•|QN|=|QM|•|PN|?![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/13.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/14.png)
…(12分)
将x3+x4=
代入方程(*)的左边,得
(*)的左边=-![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/16.png)
=![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/17.png)
=0.
因而有|PM|•|QN|=|QM|•|PN|.…(14分)
点评:本题考察了抛物线的切线方程,直线与抛物线相交的性质,解题时要特别注意韦达定理在解题时的重要运用,还要有较强的运算推理能力
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/0.png)
(2)先设出切点坐标A(x1,y1),B(x2,y2),利用导数的几何意义求以A、B为切点的切线方程,再设出P(x,x-1),代入两条切线方程,得x-1=xx1-y1.x-1=xx2-y2.故直线AB的方程为x-1=xx-y,过定点(1,1)
(3)先写出直线PQ的方程y=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/1.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/2.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/3.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/4.png)
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解答:解:(1)由题意,c2=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/6.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/7.png)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,x-1),
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/8.png)
抛物线D在点A处的切线方程为y-y1=x1(x-x1),即y=x1x-y1.…(4分)
而A点处的切线过点P(x,x-1),所以x-1=x1x-y1,
即(x1-1)x+1-y1=0.
同理,(x2-1)x+1-y2=0.
可见,点A,B在直线(x-1)x+1-y=0上.
令x-1=0,1-y=0,解得x=y=1
所以,直线AB过定点Q(1,1)…(6分)
(3)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/images9.png)
直线PQ的方程为y=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/9.png)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/10.png)
得x2-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/11.png)
由韦达定理,x3+x4=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/12.png)
而|PM|•|QN|=|QM|•|PN|?
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/13.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/14.png)
…(12分)
将x3+x4=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/15.png)
(*)的左边=-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/16.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024184352339105626/SYS201310241843523391056021_DA/17.png)
=0.
因而有|PM|•|QN|=|QM|•|PN|.…(14分)
点评:本题考察了抛物线的切线方程,直线与抛物线相交的性质,解题时要特别注意韦达定理在解题时的重要运用,还要有较强的运算推理能力
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( )
( )
A、圆 | B、两条平行直线 | C、抛物线 | D、双曲线 |