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精英家教网如图,已知抛物线y2=2px(p>0),焦点为F,准线为直线l,P为抛物线上的一点,过点P作l的垂线,垂足为点Q.当P的横坐标为3时,△PQF为等边三角形.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点F的直线交抛物线于A,B两点,交直线l于点M,交y轴于G.
①若
MA
=λ1
AF
MB
=λ2
BF
,求证:λ12为常数;
②求
GA
GB
的取值范围.
分析:(1)利用抛物线的定义求出△PQF的边长为3+
p
2
,写出有关点的坐标,利用两点距离的公式得到|FQ|,列出方程求出p的值,得到抛物线的方程.
(2)①设出直线的方程,求出M,G的坐标,将已知条件
MA
=λ1
AF
MB
=λ2
BF
用坐标表示,求出λ12为常数.
②将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得到A,B的坐标和与积,;利用向量的数量积公式表示出
GA
GB
,将韦达定理得到值代入,求出其范围.
解答:解:(1)据题意知,P(3,
6p
),△PQF为等边三角形,其边长为3+
p
2
,Q(-
p
2
6p
)
F(
p
2
,0)

所以
p2+6p
=3+
p
2
,解得p=2
所以抛物线的方程y2=4x
(2)①设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=k(x-1)
所以
AF
=(1-x1,-y1)
; 
BF
=(1-x2,-y2)

M(-1,-3k),G(0,-k)
所以
MA
=(x1+1,y1+3k)
MB
=(x2+1,y2+3k)

因为
MA
=λ1
AF
MB
=λ2
BF

所以λ12=1,所以λ12=2
②由
y2=4x
y=k(x-1)
得k2x2-(2k2+4)x+k2=0
△=16k2+16>0
所以x1+x2=
2k2+4
k2
,x1•x2=1,
y1•y2=k(x1-1)•k(x2-1)=-4;y1+y2=k(x1-1)+k(x2-1)=
4
k

所以
GA
GB
=x1x2+y1y2+k(y1+y2)+k2
=k2+1≥1
所以
GA
GB
的取值范围为[1,+∞)
点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.考查了学生综合把握所学知识和基本的运算能力.
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