问题
解答题
已知抛物线C:y2=4x,过点A(-1,0)的直线交抛物线C于P、Q两点,设
(Ⅰ)若点P关于x轴的对称点为M,求证:直线MQ经过抛物线C的焦点F; (Ⅱ)若λ∈[
|
答案
(Ⅰ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x1,-y1)
∵
=λAP AQ
∴x1+1=λ(x2+1),y1=λy2,∴y12=λ2y22,y12=4x1,y22=4x2,x1=λ2x2
∴λ2x2+1=λ(x2+1),λx2(λ-1)=(λ-1)
∵λ≠1,∴x2=
,x1=λ,1 λ
由抛物线C:y2=4x,得到F(1,0),
∴
=(1-x1,y1)=(1-λ,λy2)=λ(MF
-1,y2)=λ1 λ
,FQ
∴直线MQ经过抛物线C的焦点F;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知x2=
,x1=λ,得x1x2=1,y12-y22=16x1x2=16,y1y2>0,y1y2=4,1 λ
则|PQ|2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=x12+x22+y12+y22-2(x1x2+y1y2)=(λ+
)2+4(λ+1 λ
)-12=(λ+1 λ
+2)2-161 λ
λ∈[
,1 3
],λ+1 2
∈[1 λ
,5 2
],10 3
当λ+
=1 λ
,即λ=10 3
时,|PQ|2有最大值1 3
,则|PQ|的最大值为112 9
,4 7 3
此时Q(3,±2
),P(3
,±1 3
),2 3 3
kPQ=±
=±2
-3 2 3 3 3- 1 3
,3 2
则直线PQ的方程为:
x±2y+3
=03