题目内容

给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点.

(1)设l的斜率为1,求夹角的大小;

(2)设,若λ∈[4,9],求l在y轴上截距的变化范围.

思路解析:(1)设出A、B的坐标,结合韦达定理求出·及模,可求;(2)由于A、B是直线与抛物线的交点,将l的截距用λ表示,利用函数在区间上的单调性可求.

解:(1)C的焦点为F(1,0),直线l的斜率为1,可得l的方程y=x-1.

将y=x-1代入方程y2=4x,并整理得x2-6x+1=0.

设A(x1,y1)、B(x2,y2),则有x1+x2=6,x1x2=1,

·=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+y1y2=2x1x2-(x1+x2)+1=-3.

||·||=·

==.

cos〈〉==-.

所以夹角的大小为π-arccos.

(2)由题设得(x2-1,y2)=λ(1-x1,-y1),

由(2),得y222y12.(3)y12=4x1,y22=4x2,∴x22x1.

联立(1)、(3)解得x2=λ,依题意有λ>0.

∴B(λ,2),或B(λ,-2),又F(1,0),得直线l方程为(λ-1)y=2(x-1)或(λ-1)y=-2(x-1).

当λ∈[4,9]时,l在y轴上的截距为,由=+,

可知在[4,9]上是递减的,

,-≤-≤-.

直线l在y轴上截距的变化范围为:[-,-]∪[,].


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