问题 解答题
已知抛物线的顶点在坐标原点O,焦点F在x正半轴上,倾斜角为锐角的直线l过F点.设直线l与抛物线交于A、B两点,与抛物线的准线交于M点,
MF
FB
,其中λ>0
(I)若λ=1,求直线l的斜率;
(II)若点A、B在x轴上的射影分别为A1、B1,且|
B1F
|,|
OF
|,2|
A1F
|成等差数列,求λ的值.
答案

依题意设抛物线方程为y2=2px(p>0),A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的斜率为k,k>0,M的纵坐标为y0

则F(

p
2
,0),准线方程为x=-
p
2
,直线l的方程为y=k(x-
p
2
),M(-
p
2
,y0),y2>0

因为

MF
FB
,所以(p,-y0)=λ(x2-
p
2
,y0),故p=λ(x2-
p
2

(I)若λ=1,由p=λ(x2-

p
2
),y22=2px2,y2>0,得x2=
3p
2
,y2=
3
p,

故点B的坐标为(

3p
2
3
p)

所以直线l的斜率k=

3
p-0
3p
2
-
p
2
=
3
   (5分)

(II)联立y2=2px,y=k(x-

p
2
),消去y,可得k2x2-(k2p+2p)x+
k2p2
4
=0,则x1x2=
p2
4

x2=

p
λ
+
p
2
 (7分)

x1=

p2
4x2
=
λp
2λ+4
  (9分)

因为|

B1F
|,|
OF
|,2|
A1F
|成等差数列,

所以|

B1F
|+2|
A1F
|=2|
OF
|,

故(x2-

p
2
)+2(
p
2
-x1)=p,即x2-2x1=
p
2

x2=

p
λ
+
p
2
x1=
λp
2λ+4
代入上式得
1
λ
=
λ
λ+2

因为λ>0,所以λ=2.   (12分)

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