问题 解答题

已知抛物线P:x2=2py (p>0).

(Ⅰ)若抛物线上点M(m,2)到焦点F的距离为3.

(ⅰ)求抛物线P的方程;

(ⅱ)设抛物线P的准线与y轴的交点为E,过E作抛物线P的切线,求此切线方程;

(Ⅱ)设过焦点F的动直线l交抛物线于A,B两点,连接AO,BO并延长分别交抛物线的准线于C,D两点,求证:以CD为直径的圆过焦点F.

答案

(Ⅰ)(ⅰ)由抛物线定义可知,抛物线上点M(m,2)到焦点F的距离与到准线距离相等,

即M(m,2)到y=-

p
2
的距离为3;

-

p
2
+2=3,解得p=2.

∴抛物线P的方程为x2=4y.                                       

(ⅱ)抛物线焦点F(0,1),抛物线准线与y轴交点为E(0,-1),

显然过点E的抛物线的切线斜率存在,设为k,切线方程为y=kx-1.

x2=4y
y=kx-1
,消y得x2-4kx+4=0,

△=16k2-16=0,解得k=±1.                                    

∴切线方程为y=±x-1.                                          

(Ⅱ)直线l的斜率显然存在,设l:y=kx+

p
2

设A(x1,y1),B(x2,y2),

x2=2py
y=kx+
p
2
消y得 x2-2pkx-p2=0.   且△>0.

∴x1+x2=2pk,x1•x2=-p2

∵A(x1,y1),∴直线OA:y=

y1
x1
x,

y=-

p
2
联立可得C(-
px1
2y1
,-
p
2
)
,同理得D(-
px2
2y2
,-
p
2
)
.          

∵焦点F(0,

p
2
),

FC
=(-
px1
2y1
,-p),
FD
=(-
px2
2y2
,-p)

FC
FD
=(-
px1
2y1
,-p)•(-
px2
2y2
,-p)=
px1
2y1
px2
2y2
+p2=
p2x1x2
4y1y2
+p2
=
p2x1x2
4
x12
2p
x22
2p
+p2=
p4
x1x2
+p2=
p4
-p2
+p2=0

∴以CD为直径的圆过焦点F.

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