题目内容
在平面直角坐标系xoy中,F是抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,圆Q过O点与F点,且圆心Q到抛物线C的准线的距离为
.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过F作倾斜角为60°的直线L,交曲线C于A,B两点,求△AOB的面积;
(3)已知抛物线上一点M(4,4),过点M作抛物线的两条弦MD和ME,且MD⊥ME,判断:直线DE是否过定点?说明理由.
| 3 |
| 2 |
(1)求抛物线C的方程;
(2)过F作倾斜角为60°的直线L,交曲线C于A,B两点,求△AOB的面积;
(3)已知抛物线上一点M(4,4),过点M作抛物线的两条弦MD和ME,且MD⊥ME,判断:直线DE是否过定点?说明理由.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)由圆Q过O点与F点,可得圆心Q在线段OF的垂直平分线x=
上,结合准线方程,求出p,即可求抛物线C的方程;
(2)过F倾斜角为60°的直线L:y=
(x-1),代入抛物线方程,结合韦达定理,即可求△AOB的面积;
(3)设直线DE:x=my+t,代入抛物线方程,消去x,利用MD⊥ME,结合向量的数量积公式,即可得出结论.
| p |
| 4 |
(2)过F倾斜角为60°的直线L:y=
| 3 |
(3)设直线DE:x=my+t,代入抛物线方程,消去x,利用MD⊥ME,结合向量的数量积公式,即可得出结论.
解答:
解:(1)∵F(
,0),
∴圆心Q在线段OF的垂直平分线x=
上,
又∵准线方程为:x=-
,
∴
-(-
)=
,得p=2,
∴抛物线C:y2=4x;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),过F倾斜角为60°的直线L:y=
(x-1).
得:y2-
y-4=0,
∴y1+y2=
, y1y2=-4,
∴S△=
×|OF|×|y2-y1|=
×1×
=
•
=
(3)设直线DE:x=my+t,代入抛物线方程,消去x可得y2-4my-4t=0,则△=16m2+16t>0(*)
设D(x1,y1),E(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4t.
∵0=
•
=(x1-4,y1-4)•(x2-4,y2-4)=x1x2-4(x1+x2)+16+y1y2-4(y1+y2)+16
=
•
-4(
+
)+16+y1y2-4(y1+y2)+16=
-(y1+y2)2+3y1y2-4(y1+y2)+32
=t2-16m2-12t+32-16m,
∴t2-12t+32=16m2+16m,得:(t-6)2=4(2m+1)2,
∴t-6=±2(2m+1)即:t=4m+8或t=-4m+4
代入(*)式检验均满足△>0,∴直线DE的方程为:x=my+4m+8=m(y+4)+8或:x=m(y-4)+4,
∴直线过定点(8,-4).(定点(4,4)不满足题意,故舍去)
| p |
| 2 |
∴圆心Q在线段OF的垂直平分线x=
| p |
| 4 |
又∵准线方程为:x=-
| p |
| 2 |
∴
| p |
| 4 |
| p |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
∴抛物线C:y2=4x;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),过F倾斜角为60°的直线L:y=
| 3 |
|
| 4 |
| 3 |
| 3 |
∴y1+y2=
| 4 |
| 3 |
| 3 |
∴S△=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| (y1+y2)2-4y1y2 |
| 1 |
| 2 |
|
| 4 |
| 3 |
| 3 |
(3)设直线DE:x=my+t,代入抛物线方程,消去x可得y2-4my-4t=0,则△=16m2+16t>0(*)
设D(x1,y1),E(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4t.
∵0=
| MD |
| ME |
=
| y12 |
| 4 |
| y22 |
| 4 |
| y12 |
| 4 |
| y22 |
| 4 |
| (y1y2)2 |
| 16 |
=t2-16m2-12t+32-16m,
∴t2-12t+32=16m2+16m,得:(t-6)2=4(2m+1)2,
∴t-6=±2(2m+1)即:t=4m+8或t=-4m+4
代入(*)式检验均满足△>0,∴直线DE的方程为:x=my+4m+8=m(y+4)+8或:x=m(y-4)+4,
∴直线过定点(8,-4).(定点(4,4)不满足题意,故舍去)
点评:本题考查抛物线的方程,考查准线与抛物线的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生分析解决问题的能力,正确运用韦达定理是关键.
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