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精英家教网过直角坐标平面xOy中的抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作一条倾斜角为
π4
的直线与抛物线相交于A、B两点.
(1)用p表示A,B之间的距离;
(2)证明:∠AOB的大小是与p无关的定值,并求出这个值.
分析:(1)焦点F(1,0),过抛物线的焦点且倾斜角为
π
4
的直线方程是y=x-
p
2
y2=2px
y=x-
p
2
?x2-3px+
p2
4
=0
,由此能用p表示A,B之间的距离.
(2)由题设知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
,由此可知∠AOB的大小是与p无关的定值,并能求出这个定值.
解答:解:(1)焦点F(1,0),过抛物线的焦点且倾斜角为
π
4
的直线方程是y=x-
p
2

y2=2px
y=x-
p
2
?x2-3px+
p2
4
=0
?xA+xB=3p,xAxB=
p2
4
?|AB|=xA+xB+p=4p
(或|AB|=
2p
sin2
π
4
=4p


(2)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,∠AOB=π-arccos
3
41
41
点评:本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要仔细审题,认真解答.
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