(1)已知抛物线y 2 =2px(p>0),过焦点F的动直线l交抛物线于A,B两点,为坐标原点,求证: OA • OB

(1)已知抛物线y 2 =2px(p>0),过焦点F的动直线l交抛物线于A,B两点,为坐标原点,求证:
OA
OB
为定值;
(2)由(1)可知:过抛物线的焦点F的动直线 l 交抛物线于A,B两点,存在定点P,使得
PA
PB
为定值.请写出关于椭圆的类似结论,并给出证明.
gamejojo 1年前 已收到1个回答 举报

江南一方 幼苗

共回答了22个问题采纳率:95.5% 举报

(1)若直线l垂直于x轴,则 A(
p
2 ,p) , B(
p
2 ,-p) .

OA •

OB = (
p
2 ) 2 - p 2 =-
3
4 p 2 .…(2分)
若直线l不垂直于轴,设其方程为 y=k(x-
p
2 ) ,A(x 1 ,y 1 )B(x 2 ,y 2 ).


y=k(x-
p
2 )
y 2 =2px ⇒ k 2 x 2 -p(2+ k 2 )x+
p 2
4 k 2 =0 x 1 + x 2 =
(2+ k 2 )
k 2 p, x 1 • x 2 =
p 2
4 .…(4分)


OA •

OB =x 1 x 2 +y 1 y 2 = x 1 x 2 + k 2 ( x 1 -
p
2 )( x 2 -
p
2 ) = (1+ k 2 ) x 1 x 2 -
p
2 k 2 ( x 1 + x 2 )+
p 2 k 2
4 = (1+ k 2 )
p 2
4 -
p
2 k 2 •
(2+ k 2 )p
k 2 +
p 2 k 2
4 =-
3
4 p 2 .
综上,

OA •

OB = -
3
4 p 2 为定值.…(6分)
(2)关于椭圆有类似的结论:
过椭圆
x 2
a 2 +
y 2
b 2 =1(a>0,b>0) 的一个焦点F的动直线l交椭圆于A、B两点,存在定点P,使

OA •

OB 为定值.
证明:不妨设直线l过椭圆
x 2
a 2 +
y 2
b 2 =1 的右焦点F(c,0)(其中 c=
a 2 - b 2 )
若直线l不垂直于轴,则设其方程为:y=k(x-c),A(x 1 ,y 1 )B(x 2 ,y 2 ).


y=k(x-c)

x 2
a 2 +
y 2
b 2 =1 ⇒( a 2 k 2 + b 2 ) x 2 -2 a 2 c k 2 x+( a 2 c 2 k 2 - a 2 b 2 )=0 得:
所以 x 1 + x 2 =
2 a 2 c k 2
a 2 k 2 + b 2 , x 1 • x 2 =
a 2 c 2 k 2 - a 2 b 2
a 2 k 2 - b 2 .…(9分)
由对称性可知,设点P在x轴上,其坐标为(m,0).
所以

PA •

PB =(x 1 -m)(x 2 -m)+y 1 y 2
=(1+k 2 )x 1 x 2 -(m+ck 2 )(x 1 +x 2 )+m 2 +c 2 k 2
=(1+k 2
a 2 c 2 k 2 - a 2 b 2
a 2 k 2 - b 2 -(m+ck 2
2 a 2 c k 2
a 2 k 2 + b 2 +m 2 +c 2 k 2
=
( a 4 - a 2 b 2 - b 4 + a 2 m 2 -2 a 2 cm) k 2 +( m 2 - a 2 ) b 2
a 2 k 2 + b 2
要使

PA •

PB 为定值,
只要a 4 -a 2 b 2 -b 4 +a 2 m 2 -2a 2 cm=a 2 (m 2 -a 2 ),
即 m=
2 a 4 - a 2 b 2 - b 4
2 a 2 c =
(2 a 2 + b 2 )c
2 a 2 =
(3- e 2 )c
2
此时

PA •

PB =m 2 -a 2 =
(2 a 2 + b 2 ) 2 c 2 -4 a 6
4 a 4 =
b 4 ( c 2 -4 a 2 )
4 a 4 …(12分)
若直线l垂直于x轴,则其方程为x=c, A(c,
b 2
a ) , B(c,-
b 2
a ) .
取点 P(
(2 a 2 + b 2 )c
2 a 2 ,0)


PA •

PB = [
(2 a 2 + b 2 )c
2 a 2 -c ] 2 -
b 4
a 2 =
b 4 ( c 2 -4 a 2 )
4 a 4 .…(13分)
综上,过焦点F(c,0)的任意直线l交椭圆于A、B两点,存在定点 P(
(2 a 2 + b 2 )c
2 a 2 ,0)
使

PA •

PB =
b 4 ( c 2 -4 a 2 )
4 a 4 .为定值.…(14分)

1年前

7
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.094 s. - webmaster@yulucn.com