已知抛物线C:x2=ay(a>0),斜率为k的直线l经过抛物线的焦点F,交抛物线于A,B两点,且抛物线上一点到点F的距离是3.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)若k>0,且,求k的值.
(Ⅲ)过A,B两点分别作抛物线的切线,这两条切线的交点为点Q,求证:.
网友回答
(Ⅰ)解:因为点在抛物线C:x2=ay(a>0)上,所以am=8.
因为点到抛物线的焦点F的距离是3,所以点到抛物线的准线的距离是3,
所以.
所以.
所以a=4,或a=8.…..(3分)
因为m>1,所以a=4…(4分)
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知x2=4y.
因为直线l经过点T(0,1),,所以直线l的斜率一定存在,
设直线l的斜率是k,所以直线l的方程是y=kx+1,即kx-y+1=0.
联立方程组消去y,得x2-4kx-4=0.…..(5分)
所以.
因为,且k>0,所以.…..(7分)
所以,所以.
因为k>0,所以
所以k的值是.…..(8分)
(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知,方程组得x2-4kx-4=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=4k,x1x2=-4
.…..(9分)
由x2=4y,所以,所以.
所以切线QA的方程是,切线QB的方程是.…..(11分)
所以点Q的坐标是(,),即(2k,-1),所以.
因为
所以.…..(14分)
解析分析:(Ⅰ)利用点在抛物线C:x2=ay(a>0)上,点到抛物线的焦点F的距离是3,根据定义,建立方程,从而可求a的值;(Ⅱ)设直线l的方程与抛物线方程联立,利用,建立方程,结合k>0,可求k的值;(Ⅲ)设直线l的方程与抛物线方程联立,确定的坐标,确定切线QA、QB的方程,求出点Q的坐标,从而可得的坐标,利用数量积公式可得结论.
点评:本题考查抛物线的定义,考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线的切线方程,考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.