题目内容
已知抛物线P:x2=2py (p>0).(Ⅰ)若抛物线上点M(m,2)到焦点F的距离为3.
(ⅰ)求抛物线P的方程;
(ⅱ)设抛物线P的准线与y轴的交点为E,过E作抛物线P的切线,求此切线方程;
(Ⅱ)设过焦点F的动直线l交抛物线于A,B两点,连接AO,BO并延长分别交抛物线的准线于C,D两点,求证:以CD为直径的圆过焦点F.
分析:(Ⅰ)(ⅰ)欲求抛物线方程,需求出p值,根据抛物线上点到焦点F的距离与到准线距离相等,以及抛物线上点M(m,2)到焦点F的距离为3,可解得 p,问题得解.
(ⅱ)求出E点坐标,设出过E的抛物线P的切线方程,再根据直线方程与抛物线方程联立,△=0,即可求出k值,进而求出切线方程.
(Ⅱ)设出A,B两点坐标,以及过焦点F的动直线l方程,代入抛物线方程,求x1x2,x1+x2,再求C,D点坐标,用含x1,x2的式子表示
,
坐标,在证
,
共线即可.
(ⅱ)求出E点坐标,设出过E的抛物线P的切线方程,再根据直线方程与抛物线方程联立,△=0,即可求出k值,进而求出切线方程.
(Ⅱ)设出A,B两点坐标,以及过焦点F的动直线l方程,代入抛物线方程,求x1x2,x1+x2,再求C,D点坐标,用含x1,x2的式子表示
FC |
FD |
FC |
FD |
解答:解:(Ⅰ)(ⅰ)由抛物线定义可知,抛物线上点M(m,2)到焦点F的距离与到准线距离相等,
即M(m,2)到y=-
的距离为3;
∴-
+2=3,解得p=2.
∴抛物线P的方程为x2=4y.
(ⅱ)抛物线焦点F(0,1),抛物线准线与y轴交点为E(0,-1),
显然过点E的抛物线的切线斜率存在,设为k,切线方程为y=kx-1.
由
,消y得x2-4kx+4=0,
△=16k2-16=0,解得k=±1.
∴切线方程为y=±x-1.
(Ⅱ)直线l的斜率显然存在,设l:y=kx+
,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由
消y得 x2-2pkx-p2=0. 且△>0.
∴x1+x2=2pk,x1•x2=-p2;
∵A(x1,y1),∴直线OA:y=
x,
与y=-
联立可得C(-
,-
),同理得D(-
,-
).
∵焦点F(0,
),
∴
=(-
,-p),
=(-
,-p),
∴
•
=(-
,-p)•(-
,-p)=
+p2=
+p2=
+p2=
+p2=
+p2=0
∴以CD为直径的圆过焦点F.
即M(m,2)到y=-
p |
2 |
∴-
p |
2 |
∴抛物线P的方程为x2=4y.
(ⅱ)抛物线焦点F(0,1),抛物线准线与y轴交点为E(0,-1),
显然过点E的抛物线的切线斜率存在,设为k,切线方程为y=kx-1.
由
|
△=16k2-16=0,解得k=±1.
∴切线方程为y=±x-1.
(Ⅱ)直线l的斜率显然存在,设l:y=kx+
p |
2 |
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由
|
∴x1+x2=2pk,x1•x2=-p2;
∵A(x1,y1),∴直线OA:y=
y1 |
x1 |
与y=-
p |
2 |
px1 |
2y1 |
p |
2 |
px2 |
2y2 |
p |
2 |
∵焦点F(0,
p |
2 |
∴
FC |
px1 |
2y1 |
FD |
px2 |
2y2 |
∴
FC |
FD |
px1 |
2y1 |
px2 |
2y2 |
px1 |
2y1 |
px2 |
2y2 |
p2x1x2 |
4y1y2 |
p2x1x2 | ||||
4
|
p4 |
x1x2 |
p4 |
-p2 |
∴以CD为直径的圆过焦点F.
点评:本题考查了抛物线方程的求法,以及直线与抛物线的位置关系判断,做题时要认真分析,避免不必要的错误.
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