问题 解答题

已知抛物线的方程为x2=2py(p>0),过点P(0,p)的直线l与抛物线相交于A、B两点,分别过点A、B作抛物线的两条切线l1和l2,记l1和l2相交于点M.

(Ⅰ)证明:直线l1和l2的斜率之积为定值;

(Ⅱ)求点M的轨迹方程.

答案

(Ⅰ)依题意,直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+p,

将其代入x2=2py,消去y整理得x2-2pkx-2p2=0(2分)

设A,B的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=-2p2(3分)

将抛物线的方程改写为y=

1
2p
x2,求导得y′=
1
p
x

所以过点A的切线l1的斜率是k1=

x1
p
,过点B的切线l2的斜率是k2=
x2
p

k1k2=

x1x2
p2
=-2,所以直线l1和l2的斜率之积为定值-2(6分)

(Ⅱ)设M(x,y).因为直线l1的方程为y-y1=k1(x-x1),即y-

x21
2p
=
x1
p
(x-x1),

同理,直线l2的方程为y-

x22
2p
=
x2
p
(x-x2),

联立这两个方程,消去y得

x21
2p
-
x22
2p
=
x2
p
(x-x2)-
x1
p
(x-x1),

整理得(x1-x2)(x-

x1+x2
2
)=0,注意到x1≠x2,所以x=
x1+x2
2
(10分)

此时y=

x21
2p
+
x1
p
(x-x1)=
x21
2p
+
x1
p
(
x1+x2
2
-x1)=
x1x2
2p
=-p(12分)

由(Ⅰ)知,x1+x2=2pk,所以x=

x1+x2
2
=pk∈R,

所以点M的轨迹方程是:y=-p.(14分)

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题 A1/A2型题