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已知抛物线方程为y2=2px(p>0),过焦点F的直线l与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),AA1、BB1垂

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/11 03:25:43
已知抛物线方程为y2=2px(p>0),过焦点F的直线l与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),AA1、BB1垂直于准线,垂足分别为A1、B1,AB的中垂线交x轴于点R.求证:
(1)x1x2=
p
(1)设直线方程为x=my+
p
2,代入y2=2px,可得y2-2mpy+p2=0,
∴y1y2=-p2,x1•x2=
y12
2p•
y22
2p=
p2
4;
(2)根据通径的概念,令x=
p
2,可得y=±p,∴通径长为2p,且通径是最短的焦点弦;
(3)由于过焦点的弦为AB,AB的中点是M,M到准线的距离是d.
而A到准线的距离d1=|AF|,Q到准线的距离d2=|BF|.
又M到准线的距离d是梯形的中位线,故有d=
|AF|+|BF|
2,
由抛物线的定义可得:
|AF|+|BF|
2=
|AB|
2,等于半径.
所以圆心M到准线的距离等于半径,所以圆与准线是相切.
(4)如图:设准线与x轴的交点为K,∵A、B在抛物线的准线上的射影为A1、B1
由抛物线的定义可得,AA1=AF,∴∠AA1F=∠AFA1,又由内错角相等得∠AA1F=∠A1FK,∴∠AFA1=∠A1FK.
同理可证∠BFB1=∠B1 FK.   
由∠AFA1+∠A1FK+∠BFB1+∠B1FK=180°,
∴∠A1FK+∠B1FK=∠A1FB1=90°,
(5)AB倾斜角为α,则
1
|AF|+
1
|BF|=
1−cosα
p+
1+cosα
p=
2
p;
(6)设A1B1的中点为O1,连接O1F,则
因为AB的中垂线交x轴于点R,
所以要证明|FR|=
|AB|
2,只要证明O1F⊥AB.O1(-
p
2,
y1+y2
2),F(
p
2,0),
∴kO1F=-
y1+y2
2p,
设直线方程为x=my+
p
2,代入y2=2px,可得y2-2mpy+p2=0,
∴y1+y2=2mp,
∴k