题目内容
已知一条不在y轴左侧的曲线E上的每个点到A(1,0)的距离减去它到y轴的距离差都是1.
(1)求曲线E的方程;
(2)已知曲线E的一条焦点弦被焦点分成长为m、n两部分,试判断是否为定值,若是求出定值并加以证明,若不是,请说明理由.
解:(1)由曲线E上的每个点到A(1,0)的距离减去它到y轴的距离差都是1,知曲线E上的点到A的距离等于到x=-1的距离,
所以曲线E为以A为焦点、x=-1为准线的抛物线,
所以曲线E的方程为:y2=4x;
(2)是定值为1,证明如下:
当焦点弦垂直x轴时,把x=-1代入抛物线方程y2=4x,得y═±2,
所以此时m=n=2,故==1;
当焦点弦不垂直x轴时,如下图所示:
不妨设MF=m,NF=n,且m>n,则PM=m,QN=n,设NR交x轴与S,则SF=2-n,RM=m-n,
在Rt△MNR中,由三角形相似得,即,即(2-n)(m+n)=n(m-n),
所以(m+n)=mn,两边同除以mn得=1,即为定值1.
综上,为定值1.
分析:(1)由题意及抛物线的定义可判断曲线E为以点A为焦点的抛物线,从而可得其方程;
(2)几何法:当焦点垂直x轴时易求的值;当焦点不垂直x轴时,作出示意图,利用抛物线定义及三角形相似可得m,n间的关系式,化简后整理即可得到的值,综上可得结论.
点评:本题考查函数与方程的综合运用,考查抛物线的定义及直线与圆锥曲线的位置关系,要认真体会几何图形在本题中的应用.
所以曲线E为以A为焦点、x=-1为准线的抛物线,
所以曲线E的方程为:y2=4x;
(2)是定值为1,证明如下:
当焦点弦垂直x轴时,把x=-1代入抛物线方程y2=4x,得y═±2,
所以此时m=n=2,故==1;
当焦点弦不垂直x轴时,如下图所示:
不妨设MF=m,NF=n,且m>n,则PM=m,QN=n,设NR交x轴与S,则SF=2-n,RM=m-n,
在Rt△MNR中,由三角形相似得,即,即(2-n)(m+n)=n(m-n),
所以(m+n)=mn,两边同除以mn得=1,即为定值1.
综上,为定值1.
分析:(1)由题意及抛物线的定义可判断曲线E为以点A为焦点的抛物线,从而可得其方程;
(2)几何法:当焦点垂直x轴时易求的值;当焦点不垂直x轴时,作出示意图,利用抛物线定义及三角形相似可得m,n间的关系式,化简后整理即可得到的值,综上可得结论.
点评:本题考查函数与方程的综合运用,考查抛物线的定义及直线与圆锥曲线的位置关系,要认真体会几何图形在本题中的应用.
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