题目内容
(本题满分10分)
如图,已知抛物线M:的准线为,N为上的一个动点,过点N作抛物线M的两条切线,切点分别为A、B,再分别过A、B两点作的垂线,垂足分别为C,D。
求证:直线AB必经过y轴上的一个定点Q,并写出点Q的坐标;
若的面积成等差数列,求此时点N的坐标。
【必做题】
解法一:(1)因为抛物线的准线的方程为,
所以可设点的坐标分别为,
,,则,,
由,得,求导数得,于是,
即,化简得,
同理可得,
所以和是关于的方程
两个实数根,所以,
且.
在直线的方程中,
令,得=为定值,
所以直线必经过轴上的一个定点,即抛物线的焦点.……………………………5分
(2)由(1)知,所以为线段的中点,取线段的中点,
因为是抛物线的焦点,所以,所以,
所以
,
又因为,,
所以,,成等差数列,即成等差数列,
即成等差数列,所以,,
所以,,
时,,,
时,,,
所以所求点的坐标为.………………………………………………………………10分
解法二:(1)因为已知抛物线的准线的方程为,所以可设点的坐标分别为,,,则,,
设过点与抛物线相切的直线方程为,与抛物线方程联立,消去得,
因为直线与抛物线相切,所以,即,解得,此时两切点横坐标分别为,
在直线的方程中,令得
=为定值,
所以直线必经过轴上的一个定点,即抛物线的焦点.……………………………5分
(2)由(1)知两切线的斜率分别为,则,所以,
连接,则直线斜率为,
又因为直线的斜率,
所以,
所以,又因为,所以,
所以和的面积成等差数列,所以成等差数列,
所以成等差数列,所以,,
所以,,
时,,,
时,,,
所以所求点的坐标为. …………………………………………………………10分
(以上各题如考生另有解法,请参照本评分标准给分)
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