题目内容
过抛物线y2=4x的焦点F作直线l与抛物线交于A、B两点.
(Ⅰ)求证:△AOB不是直角三角形;
(Ⅱ)当l的斜率为
时,抛物线上是否存在点C,使△ABC为直角三角形且B为直角(点B位于x轴下方)?若存在,求出所有的点C;若不存在,说明理由.
(Ⅰ)求证:△AOB不是直角三角形;
(Ⅱ)当l的斜率为
| 1 | 2 |
分析:(Ⅰ)分情况证明:①当直线l斜率不存在时,容易证明;②当直线l斜率存在时,设直线AB方程为x=ky+1,与抛物线方程联立方程组消去x得y的二次方程,利用韦达定理可求
•
,由计算结果即可证明;
(Ⅱ)由已知可求得AB方程,与抛物线方程联立求得A,B坐标,假设抛物线上存在点C(t2,2t)使△ABC为直角三角形且B为直角,由
•
=0可求得t值,从而可求得C点坐标,经验证可得答案.
| OA |
| OB |
(Ⅱ)由已知可求得AB方程,与抛物线方程联立求得A,B坐标,假设抛物线上存在点C(t2,2t)使△ABC为直角三角形且B为直角,由
| BA |
| BC |
解答:(Ⅰ)证明:①当直线l斜率不存在时,显然△AOB不是直角三角形;
②当直线l斜率存在时,焦点F为(1,0),过点F且与抛物线交于点A、B的直线可设为x=ky+1,
代入抛物线y2=4x,得y2-4ky-4=0,则有yAyB=-4,进而xAxB=
•
=1,
又|
||
|cos∠AOB=
•
=xAxB+yAyB=-3<0,
所以∠AOB为钝角,即△AOB不是直角三角形.
(Ⅱ)AB方程:x-2y-1=0,代入抛物线y2=4x,求得A(9+4
,4+2
),B(9-4
,4-2
),
假设抛物线上存在点C(t2,2t)使△ABC为直角三角形且B为直角,
此时
•
=0,所以t2+t-(11-5
)=0,解得t1=2-
,对应点B,t2=-3+
,对应点C,
则存在C(14-6
,-6+2
)使△ABC为直角三角形,
故满足条件的点C只有一个,即C(14-6
,-6+2
).
②当直线l斜率存在时,焦点F为(1,0),过点F且与抛物线交于点A、B的直线可设为x=ky+1,
代入抛物线y2=4x,得y2-4ky-4=0,则有yAyB=-4,进而xAxB=
| yA2 |
| 4 |
| yB2 |
| 4 |
又|
| OA |
| OB |
| OA |
| OB |
所以∠AOB为钝角,即△AOB不是直角三角形.
(Ⅱ)AB方程:x-2y-1=0,代入抛物线y2=4x,求得A(9+4
| 5 |
| 5 |
| 5 |
| 5 |
假设抛物线上存在点C(t2,2t)使△ABC为直角三角形且B为直角,
此时
| BA |
| BC |
| 5 |
| 5 |
| 5 |
则存在C(14-6
| 5 |
| 5 |
故满足条件的点C只有一个,即C(14-6
| 5 |
| 5 |
点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系及椭圆方程的求解,考查向量在判断三角形形状中的应用,考查学生灵活运用所学知识分析解决问题的能力,(Ⅱ)中要注意检验C点是否符合题意.
练习册系列答案
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过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A、B两点,点O是坐标原点,若|AF|=5,则△AOB的面积为( )
| A、5 | ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
|
倾斜角为
的直线过抛物线y2=4x的焦点且与抛物线交于A,B两点,则|AB|=( )
| π |
| 4 |
A、
| ||
B、8
| ||
| C、16 | ||
| D、8 |