题目内容
(本题满分l0分)
如图,已知抛物线M:x2=4py(p>0)的准线为ι,N为ι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ι的垂线,垂足分别为C,D.
(1)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;
(2)若△ACN,△BDN,△ANB的面积依次构成等差数列,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)
