题目内容
| MF |
| FB |
(1)若λ=1,求直线l斜率
(2)若点A、B在x轴上的射影分别为A1,B1且|
| B1F |
| OF |
| A1F |
(3)设已知抛物线为C1:y2=x,将其绕顶点按逆时针方向旋转90°变成C1′.圆C2:x2+(y-4)2=1的圆心为点N.已知点P是抛物线C1′上一点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C′1于T,S,两点,若过N,P两点的直线l垂直于TS,求直线l的方程.
分析:(1)先确定p=λ(x2-
),进而求出B的坐标,即可求直线l的斜率;
(2)直线方程代入抛物线方程,求得A1、B1的横坐标,根据|
|,|
|,2|
|成等差数列,可得2|
|=|
|+2|
|,从而可得x2-2x1=
,由此可求λ的值;
(3)设过点P的圆C2的切线方程,可得PS,PT的斜率是方程的两根,利用韦达定理及向量的数量积,即可得到结论.
| p |
| 2 |
(2)直线方程代入抛物线方程,求得A1、B1的横坐标,根据|
| B1F |
| OF |
| A1F |
| OF |
| B1F |
| A1F |
| p |
| 2 |
(3)设过点P的圆C2的切线方程,可得PS,PT的斜率是方程的两根,利用韦达定理及向量的数量积,即可得到结论.
解答:解:依题意设抛物线方程为y2=2px(p>0),A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的斜率为k,k>0,M的纵坐标为y0,
则F(
,0)准线方程为x=-
直线l的方程为y=k(x-
),M(-
,y0),y2>0
∵
=λ
,∴(p,-y0)=λ(x2-
,y0),故p=λ(x2-
)
(1)若λ=1,由p=λ(x2-
),y22=2px2,y2>0,得x2=
,y2=
p,
∴B(
,
p)
∴直线l的斜率k=
=
;
(2)直线l的方程代入y2=2px,消去y,可得k2x2-(k2p+2p)x+
=0,则x1x2=
∵x2=
+
,∴x1=
=
∵|
|,|
|,2|
|成等差数列
∴2|
|=|
|+2|
|,
∴(x2-
)+2(
-x1)=p
∴x2-2x1=
将x2=
+
和x1=
代入上式得
=
,∴λ=2;
(3)设P(x0,x02),S(x1,x12),T(x2,x22),由题意得x0≠0,x0≠±1,x1≠x2.
设过点P的圆C2的切线方程为y-x02=k(x-x0),即y=kx-kx0+x02.①
则
=1,
即(x02-1)k2+2x0(4-x02)k+(x02-4)2-1=0.
设PS,PT的斜率为k1,k2(k1≠k2),则k1,k2是上述方程的两根,所以
k1+k2=
,k1k2=
.
将①代入y=x2,得x2-kx+kx0-x02=0,
由于x0是此方程的根,故x1=k1-x0,x2=k2-x0,
所以kST=
=x1+x2=k1+k2-2x0=
-2x0,kNP=
.
由MP⊥AB,得kNP•kST=[
-2x0]•
=-1,解得x02=
,
即点P的坐标为(±
,
),所以直线l的方程为y=±
x+4.
则F(
| p |
| 2 |
| p |
| 2 |
直线l的方程为y=k(x-
| p |
| 2 |
| p |
| 2 |
∵
| MF |
| FB |
| p |
| 2 |
| p |
| 2 |
(1)若λ=1,由p=λ(x2-
| p |
| 2 |
| 3p |
| 2 |
| 3 |
∴B(
| 3p |
| 2 |
| 3 |
∴直线l的斜率k=
| ||||
|
| 3 |
(2)直线l的方程代入y2=2px,消去y,可得k2x2-(k2p+2p)x+
| k2p2 |
| 4 |
| p2 |
| 4 |
∵x2=
| p |
| λ |
| p |
| 2 |
| p2 |
| 4x2 |
| λp |
| 2λ+4 |
∵|
| B1F |
| OF |
| A1F |
∴2|
| OF |
| B1F |
| A1F |
∴(x2-
| p |
| 2 |
| p |
| 2 |
∴x2-2x1=
| p |
| 2 |
将x2=
| p |
| λ |
| p |
| 2 |
| λp |
| 2λ+4 |
| 1 |
| λ |
| λ |
| λ+2 |
(3)设P(x0,x02),S(x1,x12),T(x2,x22),由题意得x0≠0,x0≠±1,x1≠x2.
设过点P的圆C2的切线方程为y-x02=k(x-x0),即y=kx-kx0+x02.①
则
| |kx0+4-x02| | ||
|
即(x02-1)k2+2x0(4-x02)k+(x02-4)2-1=0.
设PS,PT的斜率为k1,k2(k1≠k2),则k1,k2是上述方程的两根,所以
k1+k2=
| 2x0(x02-4) |
| x02-1 |
| (x02-4)2-1 |
| x02-1 |
将①代入y=x2,得x2-kx+kx0-x02=0,
由于x0是此方程的根,故x1=k1-x0,x2=k2-x0,
所以kST=
| x12-x22 |
| x1-x2 |
| 2x0(x02-4) |
| x02-1 |
| x02-4 |
| x0 |
由MP⊥AB,得kNP•kST=[
| 2x0(x02-4) |
| x02-1 |
| x02-4 |
| x0 |
| 23 |
| 5 |
即点P的坐标为(±
|
| 23 |
| 5 |
3
| ||
| 115 |
点评:本题考查直线与抛物线的位置关系,考查等差数列的性质,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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