已知抛物线W:y=ax2经过点A(2,1),过A作倾斜角互补的两条不同直线l1,l2.
(Ⅰ)求抛物线W的方程及准线方程;
(Ⅱ)当直线l1与抛物线W相切时,求直线l2的方程
(Ⅲ)设直线l1,l2分别交抛物线W于B,C两点(均不与A重合),若以线段BC为直径的圆与抛物线的准线相切,求直线BC的方程.
(Ⅰ)由于A(2,1)在抛物线y=ax2上,所以1=4a,即a=.
故所求抛物线的方程为y=x2,其准线方程为y=-1.
(Ⅱ)当直线l1与抛物线相切时,由y'|x=2=1,可知直线l1的斜率为1,其倾斜角为45°,
所以直线l2的倾斜角为135°,故直线l2的斜率为-1,所以l2的方程为y=-x+3
(Ⅲ)不妨设直线AB的方程为y-1=k(x-2)(k>0),
由得x2-4kx+8k-4=0,
易知该方程有一个根为2,所以另一个根为4k-2,
所以点B的坐标为(4k-2,4k2-4k+1),
同理可得C点坐标为(-4k-2,4k2+4k+1).
所以|BC|= | [(4k-2)-(-4k-2)]2+[(4k2-4k+1)-(4k2+4k+1)]2 |
==8k,.
线段BC的中点为(-2,4k2+1),因为以BC为直径的圆与准线y=-1相切,
所以4k2+1-(-1)=4k,由于k>0,解得k=.
此时,点B的坐标为(2-2,3-2),点C的坐标为(-2-2,3+2),
直线BC的斜率为=-1,
所以,BC的方程为y-(3-2)=-[x-(2-2)],即x+y-1=0.