已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P是抛物线上异于原点的任意一点,直线PF与抛物线另一交点为点Q,设l是过点P的抛物线

已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P是抛物线上异于原点的任意一点,直线PF与抛物线另一交点为点Q,设l是过点P的抛物线的切线,l与直线y=-1和x轴的交点分别为A,B.
(1)求证:AF⊥PQ;
(2)过B作BC⊥PQ于C,若|PC|=|QF|,求|PQ|.
天龙龙 1年前 已收到1个回答 举报

hl8kk16 幼苗

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解题思路:(1)设P(m,
m2
4
)
,过P的切线方程为:y=
m
2
x−
m2
4
,分别求出A和F的坐标,由此利用向量的计算公式能证明AF⊥PQ.
(2)分别过B、P作直线y=-1的垂线,垂足为D、E,由已知条件推导出|FC|=|BD|=1,设直线PQ的方程为y=kx+1,代入C:x2=4y得x2-4kx-4=0,由此能求出|PQ|的长.

(1)证明:设P(m,
m2
4),
则过P的切线方程为:y=
m
2x−
m2
4,┅(2分)


y=
m
2x−
m2
4
y=−1,得A的坐标(
m
2−
2
m,−1),
又∵抛物线C:x2=4y的焦点为F(0,1),


FP=(m,
m2
4−1),

FA=(
m2−4
2m,−2),┅(4分)


FP•

FA=m•
m2−4
2m+(
m2
4−1)•(−2)=0,┅(6分)
∴AF⊥PQ.┅(7分)
(2)分别过B、P作直线y=-1的垂线,垂足为D、E,
∵BC∥AF,∴
|FC|
|FP|=
|AB|
|AP|=
|BD|
|PE|,
∵|FP|=|PE|,∴|FC|=|BD|=1,┅(9分)
设直线PQ的方程为y=kx+1,代入C:x2=4y得x2-4kx-4=0,
∴m•xQ=-4,∴xQ=−
4
m,∴yQ=
4
m2,┅(11分)
∵|PF|=
m2
4+1,|QF|=
4
m2+1,∴|PC|=
m2
4,
由|PC|=|QF|,得
4
m2+1=
m2
4,
∴m4-4m2-16=0,解得m2=2+2
5,┅(14分)
∴|PQ|=
m2
4+
4
m2+2=
5+2.┅(15分)

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.

考点点评: 本题考查直线垂直的证明,考查线段长的求法,解题时要认真审题,注意函数与方程思想、等价转化思想的合理运用.

1年前

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