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.
【答案】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.
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)到的距离为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:,
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:,
与联立可得,同理得.
∵焦点,
∴,,
∴==
∴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.
(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.
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)到的距离为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:,
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:,
与联立可得,同理得.
∵焦点,
∴,,
∴==
∴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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