如图,倾斜角为α的直线经过抛物线y2=4x的焦点,且与抛物线交于A、B两点,Q为A、B中点,
(1)求抛物线的焦点坐标及准线l方程;??
(2)若α≠,作线段AB的垂直平分线m交x轴于点P,证明:|AB|=2|PF|.
网友回答
解:(1)∵抛物线的方程是y2=4x,
∴2p=4,可得=1,抛物线的焦点坐标为(1,0),准线方程是x=-1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),
根据抛物线的定义,可得|AF|=x1+,|BF|=x2+,
∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=x1+x2+2
∵Q为A、B中点,
∴x1+x2=2x0,且y1+y2=2y0.因此可得|AB|=2x0+2
∵A、B两点在抛物线y2=4x上,
∴y12=4x1,且y22=4x2,两式相减,再分解得:
(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2),
∴直线AB的斜率为,
因此,中垂线斜率满足,所以
∴直线m的方程为
令y=0,得P点横坐标为:xp=x0+2
所以|PF|=xp-1=x0+2-1=x0+1
∴|AB|=2(x0+1)=2|PF|
解析分析:(1)抛物线的方程是y2=4x,可得=1,从而得到抛物线的焦点坐标和准线方程;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),先根据抛物线的定义,推出|AB|=x1+x2+2,再由Q为A、B中点,结合中点坐标公式可得|AB|=2x0+2.接下来求直线m的方程:运用点A、B的坐标代入抛物线方程,再作差,化简得到直线AB的斜率为,利用垂直直线斜率的关系,得到中垂线斜率为,所以直线m的方程为y-y0=.最后根据m方程得到点P的横坐标为x0+2,得到|PF|=xp-1=x0+1,从而证出|AB|=2|PF|.
点评:本题给出抛物线的焦点弦的中垂线,要求我们证明一个恒等式,着重考查了抛物线的定义和简单性质,以及直线与抛物线的位置关系等知识点,属于中档题.