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如图所示,O为坐标原点,在y轴上截距为2且斜率为k(k<0)的直线l与抛物线y2=2x交于M、N两点
(1)求抛物线的焦点F的坐标;
(2)若数学公式数学公式=0,求直线l的方程;
(3)若点M、N将抛物线分成三段,在含有坐标原点的那一段上求一点P,使得△PMN的面积最大.

解:(1)由题意,知p=1,所以抛物线的焦点坐标为:…(2分)
(2)令直线l的方程为:y=kx+2…(1分)
设M(x1,y1)、N(x2,y2),
消去y得,k2x2+(4k-2)x+4=0…(1分)
解得k<0…①…(1分)…(1分)
得,x1x2+y1y2=0
,解得m=-1满足条件①…(1分)
所以直线l的方程为:x+y-2=0…(1分)
(3)所以直线l′与抛物线相切与已知直线l平行,则令l′:y=kx+b…(1分)
…(1分)
消去y得,k2x2+2(bk-1)x+b2=0
…(1分)
消去x得(k<0)
解得代入得x=,所以
所求的点P的坐标与直线l的斜率有关,其横坐标是直线l斜率的平方的两倍的倒数,纵坐标是直线l斜率的倒数.…(1分)
分析:(1)由抛物线的标准方程可直接求出抛物线的焦点F的坐标;
(2)令直线l的方程为:y=kx+2,与抛物线方程联立消去y得,k2x2+(4k-2)x+4=0,所以有
解得k<0,设M(x1,y1)、N(x2,y2),则有,由得,x1x2+y1y2=0,从而可求满足条件的直线l的方程;
(3)所以直线l′与抛物线相切与已知直线l平行,则令l′:y=kx+b,与抛物线方程联立,消去y得,k2x2+2(bk-1)x+b2=0,则,进而由消去x得,即可求得点P的坐标.
点评:本题以抛物线为载体,考查抛物线的几何性质,考查向量知识的运用,考查学生分析解决问题的能力,综合性强.
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(1)求抛物线的焦点F的坐标;
(2)若
OM
ON
=0,求直线l的方程;
(3)若点M、N将抛物线分成三段,在含有坐标原点的那一段上求一点P,使得△PMN的面积最大.

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