问题 解答题

已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=kx+b与C交于A,B两点,O为坐标原点.

(1)当k=1,且直线l过抛物线C的焦点时,求|AB|的值;

(2)当直线OA,OB的倾斜角之和为45°时,求k,b之间满足的关系式,并证明直线l过定点.

答案

(1)抛物线C:y2=4x的焦点为(1,0)

由已知l:y=x-1,设A(x1,y1),B(x2,y2),

联立

y2=4x
y=x-1
,消y得x2-6x+1=0,

所以x1+x2=6,x1x2=1

|AB|=

(x2-x1)2+(y2-y1)2
=
2
(x2-x1)2
=
2
(x2+x1)2-4x1x2
=8

(2)联立

y2=4x
y=kx+b
,消x得ky2-4y+4b=0(*)(依题意k≠0)

y1+y2=

4
k
y1y2=
4b
k

设直线OA,OB的倾斜角分别为α,β,斜率分别为k1,k2

则α+β=45°,tan(α+β)=tan45°,

k1+k2
1-k1k2
=1

其中k1=

y1
x1
=
4
y1
k2=
4
y2

代入上式整理得y1y2-16=4(y1+y2

所以

4b
k
-16=
16
k
,即b=4k+4,

此时,使(*)式有解的k,b有无数组

直线l的方程为y=kx+4k+4,整理得k(x+4)=y-4

消去

x+4=0
y-4=0
,即
x=-4
y=4
时k(x+4)=y-4恒成立,

所以直线l过定点(-4,4)

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