问题 解答题

已知抛物线y2=2px(p>0)上一点Q(4,m)到其焦点的距离为5

(1)求p与m的值;;

(2)斜率为1的直线不过点P(2,2),且与抛物线交于点A,B,直线AP,BP分别交抛物线于点C,D,求证:直线AD,BC交于一个定点.

答案

(1)由抛物线方程得其准线方程:x=-

p
2

根据抛物线定义点Q(4,m)到焦点的距离等于它到准线的距离,即4+

p
2
=5,解得p=2

所以抛物线方程为:y2=4x,将Q(4,m)代入抛物线方程,解得m=±4.…(6分)

(2)证明:设点A,B,C,D的坐标分别为(

y21
4
, y1),(
y22
4
, y2)
(
y23
4
, y3)
(
y24
4
, y4)

则直线AB的斜率KAB=

y1-y2
y21
4
-
y22
4
=
4
y1+y2
,于是得y1+y2=4.

同理知直线AC,BD,AD,BC的斜率分别为

4
y1+y3
4
y2+y4
4
y1+y4
4
y2+y3

由A,P,C三点共线得

4
y1+y3
=
y1-2
y21
4
-2
,即y1y3-2(y1+y3)+8=0,

以4-y2代y1得y2y3-2(y2+y3)=0,①

同理由B,D,P共线得y1y4-2(y1+y4)=0②

设AD,BC交点为M(m,n),

由A,D,M共线知

4
y1+y4
=
y1-n
y21
4
-m
,即y1y4-n(y1+y4)+4m=0③

同理由B,C,M共线得y2y3-n(y2+y3)+4m=0④

将①②代入③④得(2-n)(y1+y4)+4m=0,(2-n)(y2+y3)+4m=0

∵y1+y4≠y2+y3,∴m=0,n=2

即直线AD,BC交于一个定点M(0,2)…(15分)

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