问题
解答题
设A(x1,y1).B(x2,y2)两点在抛物线y=2x2上,l是AB的垂直平分线.
1)当且仅当x1+x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论;
2)当直线l的斜率为2时,求l在y轴上截距的取值范围.
答案
(Ⅰ)∵抛物线y=2x2,即x2=
,∴p=y 2
,1 4
∴焦点为F(0,
)1 8
(1)直线l的斜率不存在时,显然有x1+x2=0
(2)直线l的斜率存在时,设为k,截距为b
即直线l:y=kx+b由已知得:
=k•y1+y2 2
+bx1+x2 2
=-y1-y2 x1-x2 1 k
⇒
⇒
=k•
+2x 21 2x 22 2
+bx1+x2 2
=-
-2x 21 2x 22 x1-x2 1 k
+x 21
=k•x 22
+bx1+x2 2 x1+x2=- 1 2k
⇒x12+x22=-
+b≥0⇒b≥1 4
.1 4
即l的斜率存在时,不可能经过焦点F(0,
)1 8
所以当且仅当x1+x2=0时,直线l经过抛物线的焦点F
(II)设直线l的方程为:y=2x+b,
故有过AB的直线的方程为y=-
x+m,代入抛物线方程有2x2+1 2
x-m=0,得x1+x2=-1 2
.1 4
由A、B是抛物线上不同的两点,于是上述方程的判别式△=
+8m>0,也就是:m>-1 4
.1 32
由直线AB的中点为(
,x1+x2 2
)=(-y1+y2 2
,1 8
+m),1 16
则
+m=-1 16
+b,于是:b=1 4
+m>5 16
-5 16
=1 32
.9 32
即得l在y轴上的截距的取值范围是(
,+∞).9 32