问题: 圆锥曲线问题
已知A(X1,Y1),B(X2,Y2)是抛物线X^2=4Y上不相同的两个点,l是炫AB的垂直平分线
(1)当X1+X2取何值时,可使抛物线的焦点F与原点O到直线l的距离相等,证明你的结论
(2)当直线l斜率为1时,求l在Y轴上截距的取值范围
请写出详细的过程和思路,谢谢
解答:
噢,已经有人解了,但是好像有点问题,我重新帮你做一下!
(1)抛物线x²/4=y的焦点是F=(0,1),
根据题意点F和O到直线L的距离相等,可知
①L平行于y轴;②L不平行于y轴,那么L必过FO中点C=(0,1/2)。
① L平行于y轴,若L不是y轴,那么L不可能既垂直于弦AB,又平分弦AB。
所以只可能L就是y轴,那么点A、B必关于y轴对称,即X1+X2=0。
②若L过FO中点C=(0,1/2),且不平行于y轴。
AB的斜率为k=((X1²/4-X2²/4)/( X1-X2)=(X1+X2)/4,
AB的中点为D=((X1+X2)/2,(X1²+X2²)/8),
因为L平分弦AB,所以L过C、D两点,
因为L不平行于y轴,其斜率是一个实数h=[(X1²+X2²)/8-1/2]/[(X1+X2)/2],
据题意AB⊥CD,有kh=-1,但是kh+1=(X1²+X2²)/16+3/4≠0。
所以L就是y轴,点A、B关于y轴对称,即X1+X2=0。
(2)当直线L的斜率为1时,AB的斜率为k=-1,即X1+X2=-4.
因为AB的中点为D=((X1+X2)/2,(X1²+X2²)/8),
所以L的方程为y-(X1²+X2²)/8=x-(X1+X2)/2,
L在Y轴上截距为b=(X1²+X2²)/8-(X1+X2)/2
以X2=-4-X1代入,得b=(X1²+X2²)/8-(X1+X2)/2=(X1+2)²/4+3,
请特别注意:由于X1+X2=-4,但是X1≠X2,所以X1≠-2,
所以截距取不到3,即截距没有最小值。
截距的取值范围为(3,+∞)。
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