题目内容
已知:抛物线y2=4x,直线l过定点Q(2,0).
(Ⅰ)已知直线l与x轴不垂直且与抛物线交于A、B两点,若在x轴上存在一点E(m,0),使得直线AE与直线BE的倾斜角互补,求E点的坐标;
(Ⅱ)已知直线l与x轴垂直,抛物线的一条切线与y轴和直线l分别交于M、N两点,自点M引以QN为直径的圆的切线,切点为T,证明:|MT|为定值,并求出该定值.
(Ⅰ)已知直线l与x轴不垂直且与抛物线交于A、B两点,若在x轴上存在一点E(m,0),使得直线AE与直线BE的倾斜角互补,求E点的坐标;
(Ⅱ)已知直线l与x轴垂直,抛物线的一条切线与y轴和直线l分别交于M、N两点,自点M引以QN为直径的圆的切线,切点为T,证明:|MT|为定值,并求出该定值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题,双曲线的简单性质
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(Ⅰ)设直线方程为y=k(x-2),代入y2=4x,得y2-
-y-8=0,由直线AE与直线BE的倾斜角互补,得-2(y1+y2)-m(y1+y2)=0,由此能求出E(-2,0).
(2)设切点P(x0,y0)由对称性不妨设y0>0,切线方程为:y-y0=
(x-x0),且y0=2
,切线与y轴的交点为M(0,
),又切线与直线l交点N(2,
+
),由此能证明|MT|=
为定值.
| 4 |
| k |
(2)设切点P(x0,y0)由对称性不妨设y0>0,切线方程为:y-y0=
| 1 | ||
|
| x0 |
| x0 |
| x0 |
| 2 | ||
|
| 2 |
解答:
(Ⅰ)解:∵l与x轴不垂直,设直线方程为y=k(x-2),
代入y2=4x,得y2=(
+2)×4,即y2-
-y-8=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=
,y1y2=-8,
∵直线AE与直线BE的倾斜角互补,
kAE+kBE=0,
∴
+
=0,
∴y1x2+y2x1-m(y1+y2)=0,
即y1•
+y2•
-m(y1+y2)=0,
整理,得-2(y1+y2)-m(y1+y2)=0,
∴(m+2)•
=0,∴m=-2,
即E(-2,0).
(Ⅱ)证明:设切点P(x0,y0)由对称性不妨设y0>0,
则抛物线切线的斜率k=(2
)′| x=x0=
,
∴切线方程为:y-y0=
(x-x0),且y0=2
,
令x=0,∴y=y0-
=2
-
=
,
∴切线与y轴的交点为M(0,
),
又切线与直线l交点N,
令x=0,则y=y0+
-x0=
+
,
∴N(2,
+
),
则以ON为直径的圆的圆心O′(2,
+
),
半径r=
+
,
|MT|2=|MO|2-r2=4+(
+
)2-(
+
)2=4,
∴|MT|=
为定值.
代入y2=4x,得y2=(
| y |
| k |
| 4 |
| k |
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=
| 4 |
| k |
∵直线AE与直线BE的倾斜角互补,
kAE+kBE=0,
∴
| y1 |
| x1-m |
| y2 |
| x2-m |
∴y1x2+y2x1-m(y1+y2)=0,
即y1•
| y22 |
| 4 |
| y12 |
| 4 |
整理,得-2(y1+y2)-m(y1+y2)=0,
∴(m+2)•
| 4 |
| k |
即E(-2,0).
(Ⅱ)证明:设切点P(x0,y0)由对称性不妨设y0>0,
则抛物线切线的斜率k=(2
| x |
| 1 | ||
|
∴切线方程为:y-y0=
| 1 | ||
|
| x0 |
令x=0,∴y=y0-
| x0 |
| x0 |
| x0 |
| x0 |
∴切线与y轴的交点为M(0,
| x0 |
又切线与直线l交点N,
令x=0,则y=y0+
| 2 | ||
|
| x0 |
| 2 | ||
|
∴N(2,
| x0 |
| 2 | ||
|
则以ON为直径的圆的圆心O′(2,
| ||
| 2 |
| 1 | ||
|
半径r=
| ||
| 2 |
| 1 | ||
|
|MT|2=|MO|2-r2=4+(
| 1 | ||
|
| ||
| 2 |
| ||
| 2 |
| 1 | ||
|
∴|MT|=
| 2 |
点评:本题考查点E的坐标的求法,考查线段长为定值的证明,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用.
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