高中抛物线证明题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/26 10:30:11
已知抛物线Y^2=2px(p>0) 直线PQ过抛物线焦点交抛物线于P,Q,过P点,抛物线顶点做直线交抛物线准线于M,求证:直线MQ平行于抛物线对称轴

证明至少用两种方法

方法一:

证明:设点P,Q的坐标分别是P(x1,y1),Q(x2,y2)(y1>y2),则直线OP的方程为 

y=(y1/x1)x=[y1/(y1^2/2p)]x=2px/y1 

所以点M的纵坐标为y=2p(-p/2)/y1=-p^2/y1 

(分析法)欲证MQ平行于x轴(x轴为抛物线的对称轴),即证点M,Q的纵坐标相等,即证-p^2/y1=y2,即y1y2=-p^2...(1) 

下面对情形一证明(1)成立: 

情形一:当PQ不是抛物线的通径时,设直线PQ的方程为 y=k[x-(p/2)] ,将它与抛物线的方程联立后消去x得:y^2-(2p/k)y-p^2=0,所以y1y2=-p^2(韦达定理),即(1)成立,所以此时MQ平行于抛物线的对称轴; 

情形二:当PQ为抛物线的通径时,易得点P的坐标为P(p/2,p),所以直线PQ的方程为y=2x,所以点M的纵坐标为-p=y2(=-p),所以MQ平行于抛物线的对称轴. 

综上,PQ平行于抛物线的对称轴. 

方法二:

证明:设抛物线方程为x²=2py,(p为焦参数,p>0)

焦点F(0,p/2),准线y=-p/2. 抛物线顶点O(0,0).

设抛物线上点P的坐标为(x1,y1)=(x1,x1²/2p)

于是OP所在直线的斜率Kop=x1/2p.

OP所在直线的方程为:y=(x1/2p)x

令-p/2=(x1/2p)x,解之得M点的横坐标XM=-P²/X1

故M的坐标为(-P²/X1,-P/2)

PF所在直线的斜率KPF=(x1²/2p-p/2)/x1=(x1²-p²)/2px1

PF所在直线的方程为:y=[(x1²-p²)/2px1]x+p/2

令x²/2p=[(x1²-p