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直线l与抛物线y2=4x交于两点A、B,O为原点,且•=-4 (1)求证:直线l...

直线l与抛物线y2=4x交于两点A、B,O为原点,且manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网=-4
(1)求证:直线l恒过一定点;
(2)若4manfen5.com 满分网≤|AB|≤4manfen5.com 满分网,求直线l的斜率k的取值范围;
(3)设抛物线的焦点为F,∠AFB=θ,试问θ角能否等于120°?若能,求出相应的直线l的方程;若不能,请说明理由.
(1)若直线l与x轴不垂直,设其方程为y=kx+b,l与抛物线y2=4x的交点坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),根据•=-4求得y1y2,把直线与抛物线方程方程联立消去x根据韦达定理求得y1y2的表达式进而可求得b和k的关系,整理直线方程可知直线l过定点(2,0);若直线l⊥x轴,易得x1=x2=2,则l也过定点(2,0). (2)由(1)可求得|AB|2的表达式,从而根据4≤|AB|≤4求得k的范围. (3)假定θ=p,则可得cosθ,根据抛物线定义得|AF|=x1+1,|BF|=x2+1.从而表示出|AF|2+|BF|2-|AB|2和|AF|•|BF|代入 =-整理得x1+x2+1=0与x1>0且x2>0相矛盾,经检验,当AB⊥x轴时,θ=2arctan2>p.综合可知,θ≠p. 【解析】 (1)1°若直线l与x轴不垂直,设其方程为y=kx+b, l与抛物线y2=4x的交点坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2), 由•=-4得x1x2+y1y2=-4,即+y1y2=-4, 则y1y2=-8. 又由得ky2-4y+4b=0(k≠0). 则y1y2==-8,即b=-2k, 则直线l的方程为y=k(x-2),则直线l过定点(2,0). 2°若直线l⊥x轴,易得x1=x2=2,则l也过定点(2,0). 综上,直线l恒过定点(2,0). (2)由(I)得|AB|2=(1+)(y2-y1)2=(+32) 从而6≤(+2)≤30. 解得k∈[-1,-]∪[,1]. (3)假定θ=p,则有cosθ=-, 如图,即=-(*) 由(1)得y1y2=-8,x1x2==4. 由定义得|AF|=x1+1,|BF|=x2+1. 从而有|AF|2+|BF|2-|AB|2=(x1+1)2+(x2+1)2-(x1-x2)2-(y1-y2)2=-2(x1+x2)-6, |AF|•|BF|=(x1+1)(x2+1)=x1x2+x1+x2+1=x1+x2+5 将代入(*)得=-,即x1+x2+1=0. 这与x1>0且x2>0相矛盾! 经检验,当AB⊥x轴时,θ=2arctan2>p. 综上,θ≠p.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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