已知线段AB过y轴上一点P(0,m)(m>0),斜率为k,两端点A,B到y轴距离之差为4k(k>0),
(1)求以O为顶点,y轴为对称轴,且过A,B两点的抛物线方程;
(2)设Q为抛物线准线上任意一点,过Q作抛物线的两条切线,切点分别为M,N,求证:直线MN过一定点.
解:(1)设AB的方程为y=kx+m,过A,B两点的抛物线方程x
2=2py,A(x
1,y
1),B(x
2,y
2)
则由
,可得x
2-2pkx-2pm=0.(2分)
∴x
1+x
2=2pk,
又依题意有|x
1+x
2|=4k=2pk,
∴p=2.
∴抛物线方程为x
2=4y.(6分)
(2)设M(x1,
),N(x2,
),Q(x
0,-1),
∵k
MQ=
,
∴MQ的方程为y-
=
(x-x1),
∴x
12-2x
1x+4y=0.(8分)
∵MQ过Q,∴x
12-2x
1x
0-4=0,
同理x
22-2x
2x
0-4=0,
∴x
1,x
2为方程x
2-2x
0x-4=0的两个根,
∴x
1x
2=-4.(10分)
又k
MN=
,
∴MN的方程为y-
=
(x-x
1)
∴y=
x+1,
所以直线MN过点(0,1).(12分)
分析:(1)设AB的方程为y=kx+m,A(x
1,y
1),B(x
2,y
2),由
,得x
2-2pkx-2pm=0,利用韦达定理能求出p,从而求出抛物线方程.
(2)设M(x
1,
),N(x
2,
),Q(x
0,-1),由k
MQ=
,知x
12-2x
1x+4y=0.由此能推导出直线MN过点(0,1).
点评:本题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,综合性强,是高考的重点.本题具体涉及到轨迹方程的求法及直线与抛物线的相关知识,解题时要注意合理地进行等价转化.