题目内容

已知A,B是抛物线x2=4y上两个动点,且直线AO与直线BO的倾斜角之和为
π4
,试证明直线AB过定点.
分析:设直线AB的方程为y=kx+m,代入x2=4y,利用韦达定理表示出A,B坐标的关系,结合直线AO与直线BO的倾斜角之和为
π
4

建立k,m关系,研究是否过定点.
解答:解:显然,直线AB与x轴不垂直,设直线AB的方程为y=kx+m,
代入x2=4y,得:x2-4kx-4m=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则:
x1+x2=4k
x1x2=-4m

设直线AO与直线BO的倾斜角分别为α,β,则α+β=
π
4

tanα=
y1
x1
=
x1
4
,tanβ=
y2
x2
=
x2
4

所以,1=tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
=
4(x1+x2)
16-x1x2
=
16k
16+4m
=
4k
4+m

即m=4k-4,
直线AB的方程为y=kx+4k-4,即y+4=k(x+4),
所以,直线AB恒过定点(-4,-4).
点评:本题要求学生能够掌握用代数方法解决几何问题的一般方法:研究直线AB过定点的问题就要通过直线AB的方程y=kx+m讨论问题,也就是要找到k与m的关系.为此,直线AB与抛物线交于不同的两个点及对于条件“直线AO与直线BO的倾斜角之和为
π
4
”进行必要的有效的代数化就成为解决本题的主要任务.
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