题目内容

已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A,B,C为抛物线上三点.若
FA
+
FB
+
FC
=
0
,且|
FA
|+|
FB
|+|
FC
|=6

(1)求抛物线方程;
(2)(文)若OA⊥OB,直线AB与x轴交于一点(m,0),求m.
(2)(理)若以为AB为直径的圆经过坐标原点O,则求证直线AB经过一定点,并求出定点坐标.
分析:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),根据根据抛物线的定义得:x1+x2+x3+
3p
2
=6
…①;根据向量的坐标运算得:x1+x2+x3-
3p
2
=0
…②,联解①②可得抛物线方程为:y2=4x;
(2)(文)设A(x1,y1),B(x2,y2),根据OA⊥OB,得
OA
OB
=x1x2+y1y2=0…③.再由直线y=k(x-m)与抛物线方程消去x得:ky2-4y-4km=0,结合韦达定理得:y1y2=-4m,结合抛物线方程求得x1x2=
1
16
(y1y22=m2,将它代入③,得m2+(-4m)=0,所以m=0(舍)或m=4.
(理)设直线AB方程为:y-y1=k(x-x1),其中斜率k=
y1-y2
x1-x2
=
4
y1+y2
,直线AB方程化为:y-y1=
4
y1+y2
(x-x1).结合以为AB为直径的圆经过坐标原点O,可以证明出x1x2+y1y2=0…④,将x1=
1
4
y12,x2=
1
4
y22,代入④得:
1
16
(y1y22+y1y2=0,从而y1y2=-16,可得y2=-
16
y1
.最后将y2=-
16
y1
x1=
1
4
y12
代入直线AB方程,化简可得:4x-(y1+
16
y1
)y-16=0,再令y=0得x=4,因此直线AB经过定点(4,0).
解答:解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3
∵点A(x1,y1)在抛物线y2=2px上,
∴根据抛物线的定义得|
FA
|=x1+
p
2
,同理可得|
FB
|=x2+
p
2
|
FC
|=x2+
p
2

|
FA
|+|
FB
|+|
FC
|=6

x1+x2+x3+
3p
2
=6
…①
F(
p
2
,0)
,∴
FA
=(x1-
p
2
,y1),
FB
=(x2-
p
2
,y2),
FC
=(x3-
p
2
,y3),
又∵
FA
+
FB
+
FC
=
0

x1+x2+x3-
3p
2
=0
…②
联解①②得:P=2    
因此,抛物线方程为:y2=4x
(2)(文)设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵OA⊥OB,∴
OA
OB
=x1x2+y1y2=0…③
设过点m的直线方程为:y=k(x-m),
y=k(x-m)
y2=4x
,消去x得:ky2-4y-4km=0
由韦达定理得:y1y2=-4m,所以x1x2=
1
4
y12
1
4
y22
=
1
16
(y1y22=m2
将上式代入③,得m2+(-4m)=0,所以m=0(舍)或m=4.
(2)(理)设直线AB方程为:y-y1=k(x-x1),
其中斜率k=
y1-y2
x1-x2
=
y1-y2
1
4
y
1
2
-
1
4
y
2
2
=
4
y1+y2

∴直线AB方程化为:y-y1=
4
y1+y2
(x-x1),
∵以为AB为直径的圆经过坐标原点O,
∴∠AOB=90°,可得向量
OA
OB
,所以
OA
OB
=x1x2+y1y2=0…④
∵A(x1,y1),B(x2,y2)都在抛物线y2=4x上,
∴x1=
1
4
y12,x2=
1
4
y22,代入④得:
1
16
(y1y22+y1y2=0
∴y1y2=-16(舍y1y2=0),可得y2=-
16
y1

将y2=-
16
y1
x1=
1
4
y12
代入直线AB方程,化简可得:4x-(y1+
16
y1
)y-16=0
令y=0,得x=4,因此直线AB经过定点(4,0).
点评:本题以直线方程和向量的坐标运算为载体,着重考查了抛物线的标准方程和抛物线的简单几何性质,属于中档题.
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