题目内容
已知抛物线C:y2=4x的准线与x轴交于M点,过M点斜率为k的直线l与抛物线C交于A、B两点(A在M、B之间).
(1)F为抛物线C的焦点,若|AM|=
|AF|,求k的值;
(2)如果抛物线C上总存在点Q,使得QA⊥QB,试求k的取值范围.
(1)F为抛物线C的焦点,若|AM|=
| 5 |
| 4 |
(2)如果抛物线C上总存在点Q,使得QA⊥QB,试求k的取值范围.
(1)法一:由已知M(-1,0)(1分)
设A(x1,y1),则|AM|=
|x1+1|,(1分)
|AF|=
=
=|x1+1|,(1分)
由4|AM|=5|AF|得,4
=5,
解得k=±
(2分)
法二:记A点到准线距离为d,直线l的倾斜角为a,
由抛物线的定义知|AM|=
d,(2分)
∴cosa=±
=±
,
∴k=tana=±
(3分)
(2)设Q(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2)
由
得ky2-4y+4k=0,(1分)
首先由
得-1<k<1且k≠0
kQA=
=
=
,
同理kQB=
(2分)
由QA⊥QB得
•
=-1,(2分)
即:y02+y0(y1+y2)+y1y2=-16,
∴
+
y0+20=0,(2分)
△=(
)2-80≥0,得-
≤k≤
且k≠0,
由-1<k<1且k≠0得,
k的取值范围为[-
,0)∪(0,
](3分)
设A(x1,y1),则|AM|=
| 1+k2 |
|AF|=
(x1-1)2+
|
=
| (x1-1)2+4x1 |
=|x1+1|,(1分)
由4|AM|=5|AF|得,4
| 1+k2 |
解得k=±
| 3 |
| 4 |
法二:记A点到准线距离为d,直线l的倾斜角为a,
由抛物线的定义知|AM|=
| 5 |
| 4 |
∴cosa=±
| d |
| |AM| |
| 4 |
| 5 |
∴k=tana=±
| 3 |
| 4 |
(2)设Q(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2)
由
|
首先由
|
kQA=
| y0-y1 |
| x0-x1 |
| y0-y1 | ||||||||
|
| 4 |
| y0+y1 |
同理kQB=
| 4 |
| y0+y2 |
由QA⊥QB得
| 4 |
| y0+y1 |
| 4 |
| y0+y2 |
即:y02+y0(y1+y2)+y1y2=-16,
∴
| y | 20 |
| 4 |
| k |
△=(
| 4 |
| k |
| ||
| 5 |
| ||
| 5 |
由-1<k<1且k≠0得,
k的取值范围为[-
| ||
| 5 |
| ||
| 5 |
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