问题 解答题
已知抛物线C的顶点在原点,焦点为(0,1),点P(0,m)(m≠0).
(1)求抛物线的方程;
(2)设过点P且斜率为1的直线交抛物线C于A、B两点,点P关于原点的对称点Q,若m<0,求使得△QAB面积最大的m的值;
(3)设过P点的直线交抛物线C于M、N两点,是否存在这样的点P,使得
1
|PM|
+
1
|PN|
为定值?若存在,求点P的坐标,若不存在,说明理由.
答案

(1)设抛物线C的方程是x2=ay,

a
4
=1,

即a=4.

故所求抛物线C的方程为x2=4y.

(2)y=x+m代入x2=4y,得

x2-4x-4m=0,

|AB|=

2
|x2-x1|  =4
2(1+m)

S△QAB=-4m

m+1
=4
m3+m2
(m<0)

 m m<-
2
3
-
2
3
-
2
3
<m<0
 3m2+2m+ 0-
∴当m=-
2
3
时,S△QAB有最大值.

(3)假设存在这样的点P,设直线MN的方程为y=kx+m,

代入方程,得x2-4kx-4m=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),

△>0,k2+m>0,x1+x2=4k,x1x2=-4m,

①当m<0时,

1
|PM|
+
1
|PN|
=
1
1+k2
1
|x1|
+
1
|x2|
)=
|4k|
-4m
1+k2
不是定值.

②当m>0时,

1
|PM|
+
1
|PN|
=
1
1+k2
|x1-x2|
|x1x2|
=
|x1-x2|
|x1x2|
=
m+k2
m
1+k2

在上式中,令k=0,1,得

m
m+1
2
,m=1,

∴m=1时,

1
|PM|
+
1
|PN|
为定值,

存在点P(0,1).

选择题
单项选择题