问题
解答题
已知正方形的外接圆方程为x2+y2-24x+a=0,A、B、C、D按逆时针方向排列,正方形一边CD所在直线的方向向量为(3,1).
(1)求正方形对角线AC与BD所在直线的方程;
(2)若顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线E经过正方形在x轴上方的两个顶点A、B,求抛物线E的方程.
答案
(1)由(x-12)2+y2=144-a(a<144),
可知圆心M的坐标为(12,0),
依题意,∠ABM=∠BAM=
,kAB=π 4
,设MA、MB的斜率k满足|1 3
|=1.k- 1 3 1+
k1 3
解得kAC=2,KBD=-
.1 2
∴所求BD方程为x+2y-12=0,AC方程为2x-y-24=0.
(2)设MB、MA的倾斜角分别为θ1,θ2,则tanθ1=2,tanθ2=-
,1 2
设圆半径为r,则A(12+
r,5 5
r),B(12-2 5 5
r,2 5 5
r),5 5
再设抛物线方程为y2=2px (p>0),由于A,B两点在抛物线上,
∴
∴r=4(
r)2=2P(12-5 5
r)2 5 5 (
r)2=2p(12+2 5 5
r)5 5
,p=2.5
得抛物线方程为y2=4x.