题目内容
设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的动直线l交抛物线C于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且y1y2=-4.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线2x+3y=0平分线段AB,求直线l的倾斜角.
(3)若点M是抛物线C的准线上的一点,直线MF,MA,MB的斜率分别为k0,k1,k2.求证:当k0=1时,k1+k2为定值.
解:(1)设直线l的方程为
,代入y2=2px,可得y2-2pay-p2=0(*),
由于A(x1,y1),B(x2,y2)是直线l与抛物线的两交点,
故y1,y2是方程(*)的两个实根,
∴
,又y1y2=-4,所以-p2=-4,又p>0,可得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)由(1)可知y1+y2=2pa=4a,
设点D是线段AB的中点,则有
,
,
由题意知点D在直线2x+3y=0上,
∴2(2a2+1)+6a=0,解得a=-1或
,
设直线l的倾斜角为α,则
或-2,又α∈[0,π),
故直线l的倾斜角为
或π-arctan2.
(3)
,可得yM=-2,
由(1)知y1+y2=4a,又y1y2=-4,
∴
=
=
,
所以k1+k2为定值.
分析:(1)设直线l的方程为
,代入y2=2px,消掉x得y的二次方程,利用韦达定理及y1y2=-4即可求得p值,从而得抛物线方程;
(2)由(1)可知y1+y2=2pa=4a,设点D是线段AB的中点,由中点坐标公式可得D点横坐标,代入直线l方程可得纵坐标,根据点D在直线2x+3y=0上可求得a值,设直线l的倾斜角为α,则tanα=
,根据倾斜角范围即可求得α;
(3)由k0=1可求得yM,从而得知M点坐标,由(1)知y1+y2=4a,y1y2=-4,根据点A、B在直线l上及斜率公式把k1+k2表示出来,进行化简即可求得定值;
点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系、直线斜率及抛物线方程,直线方程、斜率公式是解决该类问题的基础,应熟练掌握.
由于A(x1,y1),B(x2,y2)是直线l与抛物线的两交点,
故y1,y2是方程(*)的两个实根,
∴
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)由(1)可知y1+y2=2pa=4a,
设点D是线段AB的中点,则有
由题意知点D在直线2x+3y=0上,
∴2(2a2+1)+6a=0,解得a=-1或
设直线l的倾斜角为α,则
故直线l的倾斜角为
(3)
由(1)知y1+y2=4a,又y1y2=-4,
∴
所以k1+k2为定值.
分析:(1)设直线l的方程为
(2)由(1)可知y1+y2=2pa=4a,设点D是线段AB的中点,由中点坐标公式可得D点横坐标,代入直线l方程可得纵坐标,根据点D在直线2x+3y=0上可求得a值,设直线l的倾斜角为α,则tanα=
(3)由k0=1可求得yM,从而得知M点坐标,由(1)知y1+y2=4a,y1y2=-4,根据点A、B在直线l上及斜率公式把k1+k2表示出来,进行化简即可求得定值;
点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系、直线斜率及抛物线方程,直线方程、斜率公式是解决该类问题的基础,应熟练掌握.
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