已知拋物線C:x2=2my(m>0)和直線l:y=kx-m沒有公共點(diǎn)(其中k、m為常數(shù)),動點(diǎn)P是直線l上的任意一點(diǎn),過P點(diǎn)引拋物線C的兩條切線,切點(diǎn)分別為M、N,且直線MN恒過點(diǎn)Q(k,1).
(1)求拋物線C的方程;
(2)已知O點(diǎn)為原點(diǎn),連接PQ交拋物線C于A、B兩點(diǎn),證明:S△OAP•S△OBQ=S△OAQ•S△OBP.
【答案】
分析:(1)對C的函數(shù)求導(dǎo)數(shù),設(shè)出兩個切點(diǎn)的坐標(biāo),求出導(dǎo)函數(shù)在切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)值即切線的斜率,利用點(diǎn)斜式寫出切線
PM,PN 的方程,將P的坐標(biāo)代入得到MN的方程,據(jù)直線的點(diǎn)斜式判斷出MN過的定點(diǎn),據(jù)已知求出拋物線C的方程.
(2)通過分析法將要證的三角形的面積關(guān)系轉(zhuǎn)化為交點(diǎn)的坐標(biāo)問題,設(shè)出直線PQ的方程,將直線方程與橢圓方程 聯(lián)立,利用韋達(dá)定理得證.
解答:解:(1)如圖,設(shè)M(x
1,y
1),N(x
2,y
2)
由
,得
∴PM的斜率為
PM的方程為
同理得
設(shè)P(x
,y
)代入上式得
,
即(x
1,y
1),(x
2,y
2)滿足方程
故MN的方程為
上式可化為
,過交點(diǎn)(mk,m)
∵M(jìn)N過交點(diǎn)Q(k,1),
∴mk=k,m=1
∴C的方程為x
2=2y
(2)要證S
△OAP•S
△OBQ=S
△OAQ•S
△OBP,
即證
設(shè)A(x
3,y
3),B(x
4,y
4)
則
…(Ⅰ)
∵P(x
,y
),Q(k,1)
∴PQ直線方程為
,
與x
2=2y聯(lián)立化簡
∴
…①
…②
把①②代入(Ⅰ)式中,
則分子
=
…(Ⅱ)
又P點(diǎn)在直線y=kx-1上,
∴y
=kx
-1代入Ⅱ中得:
∴
=
故得證
點(diǎn)評:解決直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問題,一般是設(shè)出直線方程,將直線方程與圓錐曲線方程聯(lián)立,消去一個未知數(shù),得到關(guān)于一個未知數(shù)的二次方程,然后利用韋達(dá)定理找突破口.