已知抛物线的焦点F在y轴上,抛物线上一点A(a,4)到准线的距离是5,过点F的直线与抛物线交于M,N两点,过M,N两点分别作抛物线的切线,这两条切线的交点为T.
(I)求抛物线的标准方程;
(II)求的值;
(III)求证:的等比中项.
网友回答
(I)解:由题意可设抛物线的方程为x2=2py(p≠0).
因为点A(a,4)在抛物线上,所以p>0.
又点A(a,4)到抛物线准线的距离是5,所以+4=5,可得p=2.
所以抛物线的标准方程为x2=4y.
(II)解:点F为抛物线的焦点,则F(0,1).
依题意可知直线MN不与x轴垂直,
所以设直线MN的方程为y=kx+1.
因为MN过焦点F,所以判别式大于零.
设M(x1,y1),N(x2,y2).
则x1+x2=4k,x1x2=-4.
由于
切线MT的方程为,①
切线NT的方程为②
由①,②,得
则
所以
(III)证明:
由抛物线的定义知
=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=4k2+4.
即的等比中项.
解析分析:(I)先根据题意设出抛物线的方程,再结合点A到抛物线准线的距离可求出p的值,进而可得到抛物线的标准方程.(II)先求出F的坐标,然后设出直线MN的方程,联立直线与抛物线消去y得到关于x的一元二次方程,表示出两根之和与两根之积,然后表示出,再对x2=4y进行求导,表示出切线MT、NT的方程后联立解出交点T的坐标,得到的坐标表示,最后使运算等于0即可.(III)根据(II)中的坐标求出,再结合抛物线的定义课得到,再由并将直线方程y=kx+1代入,结合(II)中的两根之和与两根之积可得到得证.
点评:本土主要考查直线与抛物线的综合问题以及向量的运算.直线与圆锥曲线是高考的重点问题,常以压轴题的形式出现.