问题 解答题

已知抛物线C:y2=2px(p>0),F为抛物线C的焦点,A为抛物线C上的动点,过A作抛物线准线l的垂线,垂足为Q.

(1)若点P(0,2)与点F的连线恰好过点A,且∠PQF=90°,求抛物线方程;

(2)设点M(m,0)在x轴上,若要使∠MAF总为锐角,求m的取值范围.

答案

(1)由题意知:|AQ|=|AF|,

∵∠PQF=90°,∴A为PF的中点,

F(

p
2
,0),  ∴ A(
p
4
,1),

且点A在抛物线上,代入得1=2p•

p
4
p=
2

所以抛物线方程为y2=2

2
x.…(5分)

(2)设A(x,y),y2=2px,

根据题意:∠MAF为锐角

AM
AF
>0且m≠
p
2

AM
=(m-x,-y), 
AF
=(
p
2
-x,-y),
AM
AF
>0⇒(x-m)(x-
p
2
)+y2>0⇒x2-(
p
2
+m)x+
pm
2
+y2>0

∵y2=2px,所以得x2+(

3p
2
-m)x+
pm
2
>0对x≥0都成立

f(x)=x2+(

3p
2
-m)x+
pm
2
=(x+
3p
4
-
m
2
)2+
mp
2
-(
3p
4
-
m
2
)2>0

对x≥0都成立…(9分)

①若

m
2
-
3p
4
≥0,即m≥
3p
2
时,只要使
mp
2
-(
3p
4
-
m
2
)2>0
成立,

整理得:4m2-20mp+9p2<0⇒

p
2
<m<
9p
2
,且m≥
3p
2

所以

3p
2
≤m<
9p
2
.…(11分)

②若

m
2
-
3p
4
<0,即m<
3p
2
,只要使
mp
2
>0
成立,得m>0

所以0<m<

3p
2
…(13分)

由①②得m的取值范围是0<m<

9p
2
m≠
p
2
.…(15分)

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