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,

(Ⅰ)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;

(Ⅱ)当x1=1,x2=-3时,求直线l的方程.

答案

(Ⅰ)∵抛物线y=2x2,即x2=

y
2
,∴p=
1
4

∴焦点为F(0,

1
8
)(1分)

(1)直线l的斜率不存在时,显然有x1+x2=0(3分)

(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:

y1+y2
2
=k•
x1+x2
2
+b
y1-y2
x1-x2
=-
1
k
(5分)
2x21
+
2x22
2
=k•
x1+x2
2
+b
2x21
-
2x22
x1-x2
=-
1
k
x21
+
x22
=k•
x1+x2
2
+b
x1+x2=-
1
2k
(7分)
x21
+
x22
=-
1
4
+b≥0
⇒b≥
1
4

即l的斜率存在时,不可能经过焦点F(0,

1
8
)(8分)

所以当且仅当x1+x2=0时,直线l经过抛物线的焦点F(9分)

(Ⅱ)当x1=1,x2=-3时,

直线l的斜率显然存在,设为l:y=kx+b(10分)

则由(Ⅰ)得:

x21
+
x22
=k•
x1+x2
2
+b
x1+x2=-
1
2k
k•
x1+x2
2
+b=10
-
1
2k
=-2
(11分)
k=
1
4
b=
41
4
(13分)

所以直线l的方程为y=

1
4
x+
41
4
,即x-4y+41=0(14分)

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