题目内容
已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,过点K(0,-1)的直线l与C相交于A,B两点,点A关于y轴的对称点为D.
(Ⅰ)证明:点F在直线BD上;
(Ⅱ)设
•
=
,求∠DBK的平分线与y轴的交点坐标.
(Ⅰ)证明:点F在直线BD上;
(Ⅱ)设
| FA |
| FB |
| 8 |
| 9 |
考点:平面向量数量积的运算,直线的一般式方程
专题:平面向量及应用
分析:本题(1)由抛物线方程得到焦点F的坐标,再设直线l的斜率为k,由方程组得到点A、B的坐标关系,通过点A、D对称关系得到直线BD的方程,结合焦点坐标,得到出结论;(2)将向量条件
•
=
坐标化,得到直线l的斜率,从而求出BD的方程,再利用点在y轴上,到直线l及BD的距离两个条件,得到本题结论.
| FA |
| FB |
| 8 |
| 9 |
解答:
(Ⅰ)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),D(-x1,y1),直线l的方程为y=kx-1,
由
得x2-4kx+4=0,
从而x1+x2=4k,x1x2=4.
直线BD的方程为y-y1=
(x+x1),
即y-
=
(x+x1),
令x=0,得y=
=1,
所以点F在直线BD上.
(Ⅱ)解:因为
•
=(x1,y1-1)•(x2,y2-1)
=x1x2+(y1-1)(y2-1)
=8-4k2,
故8-4k2=
,解得k=±
,
所以直线l的方程为4x-3y-3=0,4x+3y+3=0.
又由(Ⅰ)得x2-x1=±
=±
,
故直线BD的斜率为
=±
,
因而直线BD的方程为
x-3y+3=0,
x+3y-3=0.
设∠DBK的平分线与y轴的交点为M(0,t),
则点M到直线l及BD的距离分别为
,
,
由为
=
,得t=
,或t=9(舍去),
所以∠DBK的平分线与y轴的交点为M(0,
).
由
|
从而x1+x2=4k,x1x2=4.
直线BD的方程为y-y1=
| y2-y1 |
| x2+x1 |
即y-
| x12 |
| 4 |
| x2-x1 |
| 4 |
令x=0,得y=
| x1x2 |
| 4 |
所以点F在直线BD上.
(Ⅱ)解:因为
| FA |
| FB |
=x1x2+(y1-1)(y2-1)
=8-4k2,
故8-4k2=
| 8 |
| 9 |
| 4 |
| 3 |
所以直线l的方程为4x-3y-3=0,4x+3y+3=0.
又由(Ⅰ)得x2-x1=±
| 16k2-16 |
| 4 |
| 3 |
| 7 |
故直线BD的斜率为
| x2-x1 |
| 4 |
| ||
| 3 |
因而直线BD的方程为
| 7 |
| 7 |
设∠DBK的平分线与y轴的交点为M(0,t),
则点M到直线l及BD的距离分别为
| 3|t+1| |
| 5 |
| 3|t-1| |
| 4 |
由为
| 3|t+1| |
| 5 |
| 3|t-1| |
| 4 |
| 1 |
| 9 |
所以∠DBK的平分线与y轴的交点为M(0,
| 1 |
| 9 |
点评:本题重点考查了函数方程思想,充分利用相应的方程解题,另外,结合角平分线上点的到角两边距离相等这一几何特征,得到本题结论.本题有一定的思维难度,计算量较大,属于中档题.
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