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
+
+
=
,且|
|+|
|+|
|=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.
| FA |
| FB |
| FC |
| 0 |
| FA |
| FB |
| FC |
(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+
=6…①;根据向量的坐标运算得:x1+x2+x3-
=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
•
=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=
(y1y2)2=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=
=
,直线AB方程化为:y-y1=
(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=
y12,x2=
y22,代入④得:
(y1y2)2+y1y2=0,从而y1y2=-16,可得y2=-
.最后将y2=-
和x1=
y12代入直线AB方程,化简可得:4x-(y1+
)y-16=0,再令y=0得x=4,因此直线AB经过定点(4,0).
| 3p |
| 2 |
| 3p |
| 2 |
(2)(文)设A(x1,y1),B(x2,y2),根据OA⊥OB,得
| OA |
| OB |
| 1 |
| 16 |
(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 |
| 4 |
| y1+y2 |
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 16 |
| 16 |
| y1 |
| 16 |
| y1 |
| 1 |
| 4 |
| 16 |
| y1 |
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|
|=x1+
,同理可得|
|=x2+
,|
|=x2+
∵|
|+|
|+|
|=6,
∴x1+x2+x3+
=6…①
∵F(
,0),∴
=(x1-
,y1),
=(x2-
,y2),
=(x3-
,y3),
又∵
+
+
=
,
∴x1+x2+x3-
=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,∴
•
=x1x2+y1y2=0…③
设过点m的直线方程为:y=k(x-m),
由
,消去x得:ky2-4y-4km=0
由韦达定理得:y1y2=-4m,所以x1x2=
y12•
y22=
(y1y2)2=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=
=
=
∴直线AB方程化为:y-y1=
(x-x1),
∵以为AB为直径的圆经过坐标原点O,
∴∠AOB=90°,可得向量
⊥
,所以
•
=x1x2+y1y2=0…④
∵A(x1,y1),B(x2,y2)都在抛物线y2=4x上,
∴x1=
y12,x2=
y22,代入④得:
(y1y2)2+y1y2=0
∴y1y2=-16(舍y1y2=0),可得y2=-
,
将y2=-
和x1=
y12代入直线AB方程,化简可得:4x-(y1+
)y-16=0
令y=0,得x=4,因此直线AB经过定点(4,0).
∵点A(x1,y1)在抛物线y2=2px上,
∴根据抛物线的定义得|
| FA |
| p |
| 2 |
| FB |
| p |
| 2 |
| FC |
| p |
| 2 |
∵|
| FA |
| FB |
| FC |
∴x1+x2+x3+
| 3p |
| 2 |
∵F(
| p |
| 2 |
| FA |
| p |
| 2 |
| FB |
| p |
| 2 |
| FC |
| p |
| 2 |
又∵
| FA |
| FB |
| FC |
| 0 |
∴x1+x2+x3-
| 3p |
| 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 |
设过点m的直线方程为:y=k(x-m),
由
|
由韦达定理得:y1y2=-4m,所以x1x2=
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 16 |
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 | ||||
|
| 4 |
| y1+y2 |
∴直线AB方程化为:y-y1=
| 4 |
| y1+y2 |
∵以为AB为直径的圆经过坐标原点O,
∴∠AOB=90°,可得向量
| OA |
| OB |
| OA |
| OB |
∵A(x1,y1),B(x2,y2)都在抛物线y2=4x上,
∴x1=
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 16 |
∴y1y2=-16(舍y1y2=0),可得y2=-
| 16 |
| y1 |
将y2=-
| 16 |
| y1 |
| 1 |
| 4 |
| 16 |
| y1 |
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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