已知抛物线C:x^2=4y的焦点为F,点P为抛物线下方的一点,过点P作抛物线两条切线PA、PB,切点为A、B

2024-11-25 15:20:19
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回答1:

(1)设A、B两点坐标分别是(xa,ya)、(xb,yb),它们与焦点F(0,1)共线,所以
(ya-1)/(xa-0)=(yb-1)/(xb-0)
=> xa/xb=(ya-1)/(yb-1) ............(1)
过A、B两点的切线分别是
xa*x=4(ya+y)/2
xb*x=4(yb+y)/2
P(xp,yp)在两切线上,所以满足
xa*xp=2(ya+yp)
xb*xp=2(yb+yp)
两式相除得 xa/xb=(ya+yp)/(yb+yp)
与(1)式比较得,(ya-1)/(yb-1)=(ya+yp)/(yb+yp)
解得,yp=-1
又抛物线的准线方程为y=-1,所以P在准线上。

(2)设A、B两点坐标分别是(xa,ya)、(xb,yb),则过A、B点的切线方程为
xa*x=4(ya+y)/2
xb*x=4(yb+y)/2
交点P(xp,yp),xp=2(ya+yp)/xa
xp=2(yb+yp)/xb
注意到xa^2=4ya ,xb^2=4yb
解得 yp=(xb*ya-xa*yb)/(xa-xb)
=(xb*xa^2/4-xa*xb^2/4)/(xa-xb)
=xa*xb/4 .....(2)
xp=(ya-yb)/(xa-xb)=(xa+xb)/2 .....(3)

又FA、FB的方程分别为
(y-1)/x=(ya-1)/xa
(y-1)/x=(yb-1)/xb
=> (ya-1)/xa *x -y +1=0
(yb-1)/xb *x- y+ 1=0
P(xp,yp)到FA、FB的距离为da,db
da=|(ya-1)/xa *xp -yp +1|/√[(ya-1)^2/xa^2 +1]
=|xp(ya-1)-xa(yp-1)|/√[(ya-1)^2+xa^2]
将(2)、(3)代入,并注意到xa^2=4ya
da=|(xa+xb)/2*(ya-1)-xa(xa*xb/4-1)|/√(ya^2+2ya+1)
=|(xa+xb)(ya-1)/2-ya*xb+xa|/(ya+1)
=|xa-xb|
同理可得,db=|xa-xb|
于是,da=db,即P到FA、FB的距离相等,P在角AFB的角平分线上。
所以∠AFP=∠BFP。 证毕。

题外话,上述结果应该是所有抛物线的性质?
令人意外的是,点到两切线的距离,居然如此简单,它恰好等于AB两点线段在X轴上的投影长。

回答2:

第二题你设P坐标,求边长。再用余弦定理做做看

回答3:

1)设A(x1,y1),B(x2,y2)
求导,得过A,B的切线方程:
过A:y=(x1*x)/2-(x1^2)/4
过B:(把上式x1换成x2即可)
求两方程交点即为p
可求p((x1+x2)/2,x1x2/4)

易知准线方程:y=-1

向量AB=(x2-x1,y2-y1)
向量BF=(-x2,1-y2)
共线易得(x2-x1)/(-x2)=(y2-y1)/(1-y2)
化简易得x1x2=-4
所以p点纵坐标为x1x2/4=-1
即p点在准线上

2)您自己算吧,比较麻烦,打着不方便。也请高人证明吧~