问题 解答题

已知抛物线C:y2=4x,过点A(x0,0)(其中x0为常数,且x0>0)作直线l交抛物线于P,Q(点P在第一象限);

(1)设点Q关于x轴的对称点为D,直线DP交x轴于点B,求证:B为定点;

(2)若x0=1,M1,M2,M3为抛物线C上的三点,且△M1M2M3的重心为A,求线段M2M3所在直线的斜率的取值范围.

答案

(1)证明:设P(x1,y1),Q(x2,y2),则D(x2,-y2),直线PD的方程为y-y1=

y1+y2
x1-x2
(x-x1),

令y=0,x=

x2y1+x1y2
y1+y2
=
y22
4
•y1+
y12
4
y2
y1+y2
=
y1y2
4

设l:y=k(x-x0),代入抛物线方程,得到ky2-4y-4kx0=0,∴y1y2=-4x0

∴x=x0,即B(x0,0)为定点;

(2)A(1,0),设lM1M2:y=kx+m,M1(x1′,y1′),M2(x2′,y2′),M3(x3′,y3′),M2M3中点E(xE′,yE′),

lM1M2:y=kx+m代入抛物线方程,可得k2x2+(2km-4)x+m2=0,

∴x1′+x2′=

4-2km
k2

∴y1′+y2′=

4
k

∴E(

2-km
k2
2
k
),

∵2

EF
=
FM1
,∴M1(3-
4-2km
k2
,-
4
k
),

∵M1在抛物线y2=4x上,

16
k2
=4(3-
4-2km
k2
)

∴3k2+2km=8,

又△>0得16-16km>0,∴km<1,

∴2km=8-3k2<2,

∴k2>2,

k>

2
k<-
2

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