結論1、過抛物線的焦點F的直線l交抛物線于A、B兩點,設
,O為原點,則有:
(1)
;(2)
;(3)
;(4)
。
結論2、直線l交抛物線于A(
)、B(
)兩點,O為原點。若OA⊥OB,則直線l經過定點(2p,0),
,反之亦然。
例1、過抛物線
的焦點F,作一直線交抛物線于P、Q兩點,若線段PF、FQ的長分别是p、q,則
等于
A. 2a
B.
C. 4a
D.
解:将抛物線方程
,化為
y,從而由結論1中的(4)知,本題正确答案應選C。
例2、設抛物線E為,AB和CD為過焦點F的弦。求證:(1)
;(2)以AB與CD為直徑的兩圓的公共弦必過原點。
證明:(1)由結論1中的(3)知
。
(2)設A、B、C(
)、D(
),
則以AB為直徑的圓的方程為
,
以CD為直徑的圓的方程為
兩式相減并整理得公共弦方程:
由結論1中的(1)(2)知:
則公共弦方程中常數項為0,故公共弦必過原點。
例3、設抛物線的焦點為F,經過點F的直線交抛物線于A、B兩點,點C在抛物線的準線上,且BC//x軸。證明:直線AC經過原點O。
證明:設A、B,由結論1中的(2)知
∵BC//x軸,且點C在抛物線的準線上,
∴點C的坐标為
則直線AC經過原點O。
例4、已知抛物線
,動直線l交抛物線于兩點A、B,且,O為原點,O在l上的射影為H。
(1)求點H的軌迹方程。
(2)設過A、B、O三點的圓的圓心為C,直線l的傾斜角的範圍為
,求直線OC的斜率的取值範圍。
解:(1)因為,
由結論2知:直線l經過定點M(0,2p)。
由OH⊥l,得
設H(x,y),則
∴所求點H的軌迹方程為:
(2)因為,由結論2知:OA⊥OB,則圓心C為AB的中點,
故可設直線l方程為:
,
代入抛物線方程消去y得
由中點坐标公式,求得C(pk,
),
則
又由題設知:
,從而求得
,
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