已知抛物线C:y 2=4x的准线与x轴交于M点,F为抛物线C的焦点,过M点斜率为k的直线l与抛物线C交于A、B两点
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解决时间 2021-03-21 23:27
- 提问者网友:戎马万世
- 2021-03-21 02:10
已知抛物线C:y 2=4x的准线与x轴交于M点,F为抛物线C的焦点,过M点斜率为k的直线l与抛物线C交于A、B两点.(Ⅰ)若|AM|=54|AF|,求k的值;(Ⅱ)是否存在这样的k,使得抛物线C上总存在点Q(x0,y0)满足QA⊥QB,若存在,求k的取值范围;若不存在,说明理由.
最佳答案
- 五星知识达人网友:春色三分
- 2021-03-21 03:46
(I)记A点到准线距离为d,直线l的倾斜角为α,
由抛物线的定义知|AM|=
5
4 d,
∴cosα=±
d
|AM| =±
4
5 ,
∴k=tanα=±
3
4 .
(2)设点Q(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由
y2=4x
y=k(x+1) 得ky2-4y+4k=0,
由
k≠0
16?16k2>0 得-1<k<1且k≠0,
kQA=
y0?y1
x0?x1 =
y0?y1
y 2
0
4 ?
y 2
1
4 =
4
y0+y1 ,同理kQB=
4
y0+y2 ,
由QA⊥QB得
4
y0+y1 ?
4
y0+y2 =-1.
即:
y 2
0
+y0(y1+y2)+y1y2=-16,
∴
y 2
0
+
4
k y0+20=0,
△=(
4
k )2-80≥0,
得?
5
5 ≤k≤
5
5 且k≠0,
由-1<k<1且k≠0得,
k的取值范围为[?
5
5 ,0)∪(0,
5
5 ].
由抛物线的定义知|AM|=
5
4 d,
∴cosα=±
d
|AM| =±
4
5 ,
∴k=tanα=±
3
4 .
(2)设点Q(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由
y2=4x
y=k(x+1) 得ky2-4y+4k=0,
由
k≠0
16?16k2>0 得-1<k<1且k≠0,
kQA=
y0?y1
x0?x1 =
y0?y1
y 2
0
4 ?
y 2
1
4 =
4
y0+y1 ,同理kQB=
4
y0+y2 ,
由QA⊥QB得
4
y0+y1 ?
4
y0+y2 =-1.
即:
y 2
0
+y0(y1+y2)+y1y2=-16,
∴
y 2
0
+
4
k y0+20=0,
△=(
4
k )2-80≥0,
得?
5
5 ≤k≤
5
5 且k≠0,
由-1<k<1且k≠0得,
k的取值范围为[?
5
5 ,0)∪(0,
5
5 ].
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- 1楼网友:白昼之月
- 2021-03-21 03:58
存在.
直线l:y=k(x+1) (k≠0)
联立y=k(x+1) ,y²=4x.消去x得.y²-4y/k+4=0
δ=16/k²-16>0.解得k²<1且k≠0
由韦达定理:y1+y2=4/k. y1y2=4
设a(y1²/4,y1) b(y2²/4,y2) q(y²/4,y)
向量qa=[(y1²-y²)/4,y1-y).向量qb=[(y2²-y²)/4,y2-y]
因为qa⊥qb.
所以(y1²-y²)(y2²-y²)/16+(y1-y)(y2-y)=0
<=>(y1-y)(y2-y)[1+(y1+y)(y2+y)/16]=0
因为y≠y1,y≠y2
所以1+(y1+y)(y2+y)/16=0
整理得:y²+4y/k+20=0
δ=16/k²-80≥0.解得k²≤1/5
故k的取值范围是[-√5/5,0)∪(0,√5/5]
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