题目内容
已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线交y轴正半轴于点,交抛物线于A,B两点,其中A在第二象限.
(1)求证:以线段FA为直径的圆与Y轴相切;
(2)若
= λ1
,
=λ2
,求λ2-λ1的值.
(1)求证:以线段FA为直径的圆与Y轴相切;
(2)若
| FA |
| AP |
| BF |
| FA |
分析:(1)由题设知F(
,0),设A(x1,y1),则y12=-2px,计算出圆心坐标,然后分别求出圆心到y轴的距离和圆半径,由此能够证明以线段FA为直径的圆与y轴相切.
(2)设P(0,y1),B(x2,y2),由题中向量关系式得出坐标之间的关系,最后代入抛物线方程整理即可得到λ2-λ1的值.
| p |
| 2 |
(2)设P(0,y1),B(x2,y2),由题中向量关系式得出坐标之间的关系,最后代入抛物线方程整理即可得到λ2-λ1的值.
解答:证明:(1)由已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F(
,0),
设A(x1,y1),则圆心坐标为(
,
),
圆心到y轴的距离为
.…(2分)
圆的半径为
=
(
-x1)=
,…(4分)
∴以线段FA为直径的圆与y轴相切. …(5分)
(2)设P(0,y0),B(x2,y2),由
=λ1
,
=λ2
,得λ1>0,λ2>0(x1+
,y1)=λ1(-x1,y0-y1),…x2=λ22x1…(6分)
(-
-x2,-y2)=λ2(x1+
,y1).(7分)
∴x1+
=-λ1x1①
-
-x2=λ2(x1+
)②
-y2=λ2y1③…(10分)
∵y22=-2px2,y12=-2px1.
将③变形为y22=λ22y12,∴x2=λ22x1.…(11分)
将代入②,整理得x1=-
…(12分)
代入①得-
+1=
.…(13分)
即λ2-λ1=1.…(14分)
| p |
| 2 |
设A(x1,y1),则圆心坐标为(
| 2x1-p |
| 4 |
| y1 |
| 2 |
圆心到y轴的距离为
| p-2x1 |
| 4 |
圆的半径为
| |FA| |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| p |
| 2 |
| p-2x1 |
| 4 |
∴以线段FA为直径的圆与y轴相切. …(5分)
(2)设P(0,y0),B(x2,y2),由
| FA |
| AP |
| BF |
| FA |
| p |
| 2 |
(-
| p |
| 2 |
| p |
| 2 |
∴x1+
| p |
| 2 |
-
| p |
| 2 |
| p |
| 2 |
-y2=λ2y1③…(10分)
∵y22=-2px2,y12=-2px1.
将③变形为y22=λ22y12,∴x2=λ22x1.…(11分)
将代入②,整理得x1=-
| p |
| 2λ2 |
代入①得-
| 1 |
| λ2 |
| λ1 |
| λ2 |
即λ2-λ1=1.…(14分)
点评:本题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到直线与圆的位置关系及直线与抛物线的相关知识,解题时要注意合理地进行等价转化.
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