题目内容

已知抛物线C:y2=2px(p>0),直线y=x与抛物线C交于A、B两点,且线段AB的中点为M(2,2).
(1)求p的值;
(2)设E、F两点是抛物线C上异于原点O的两个不同点,直线OE和直线OF的倾斜角分别为α和β,当α,β变化且α+β为定值θ(0<θ<π)时,证明:直线EF恒过定点,并求出该定点的坐标.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(1)联立
y2=2px,p>0
y=x
,得x2-2px=0,由此利用韦达定理和中点坐标公式能求出p=2.
(2)设E(x3,y3),F(x4,y4),直线AB的方程为y=kx+b,将y=kx+b与y2=4x联立,得ky2-4y+4b=0,由韦达定理知y3+y4=
4
k
,y3y4=
4b
k
.由此能推导出当θ=
π
2
时,直线AB恒过定点(-4,0);当θ≠
π
2
时,直线AB恒过定点(-4,
4
tanθ
).
解答: (1)解:联立
y2=2px,p>0
y=x
,得x2-2px=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=2p,
∵线段AB的中点为M(2,2),
x1+x2
2
=p=2.
∴p=2.
(2)证明:设E(x3,y3),F(x4,y4),
由题意得x3≠x4(否则α+β=π)且x3,x4≠0,
所以直线AB的斜率存在,设其方程为y=kx+b,
x3=
y32
4
x4=
y42
4

将y=kx+b与y2=4x联立消去x,得ky2-4y+4b=0,
由韦达定理知y3+y4=
4
k
,y3y4=
4b
k
,①
θ=
π
2
时,即α+β=
π
2
时,tanα•tanβ=1,
所以
y3
x3
y4
x4
=1,x3x4-y3y4=0,
y32y42
16
-y3y4=0

所以y3y4=16,
由①知:
4b
k
=16
,所以b=4k,
因此直线AB的方程可表示为y=kx+4k,即k(x+4)-y=0,
所以直线AB恒过定点(-4,0);
θ≠
π
2
时,由α+β=θ,
得tanθ=tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
=
4(y1+y2)
y1y2-16

将①式代入上式整理化简可得:tanθ=
4
b-4k

所以b=
4
tanθ
+4k

此时,直线AB的方程可表示为y=kx+
4
tanθ
+4k

即k(x+4)-(y-
4
tanθ
)=0,
所以直线AB恒过定点(-4,
4
tanθ
);
综上所述:当θ=
π
2
时,直线AB恒过定点(-4,0);
θ≠
π
2
时,直线AB恒过定点(-4,
4
tanθ
).
点评:本题考查抛物线中系数p的求法,考查直线EF恒过定点的证明,并求出该定点的坐标,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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