题目
已知抛物线 上一点 到其焦点 的距离为 ,过点 作两条斜率为 , 的直线 , 分别与该抛物线交于 , 与 , 两点,且 , .
(1)
求抛物线的方程;
(2)
求实数 的取值范围.
答案: 抛物线 x2=2py(p>0) 上一点 P(2,y0) 到其焦点 F 的距离为 2 , 所以 {4=2py0y0+p2=2 ,解得: {p=2y0=1 , 所以抛物线的方程为 x2=4y ;
设直线 l1 : y=k1(x−t) , A(x1,y1) , B(x2,y2) 与抛物线方程联立可得 x2=4k1(x−t) ,即 x2−4k1x+4k1t=0 , 所以 x1+x2=4k1 , x1x2=4k1t , 可得 |AB|=1+k2|x1−x2|=1+k2×(x1+x2)2−4x1x2 =1+k2×16k12−16k1t=41+k2k12−k1t 点 F(0,1) 到直线 l1 : y=k1(x−t) 的距离为 d=|1+k1t|1+k12 , 所以 S△FAB=12|AB|⋅d=12×41+k12k12−k1t⋅|1+k1t|1+k12=2k12−k1t⋅|1+k1t| , 同理可得: S△FCD=2k22−k2t⋅|1+k2t| , 因为 k1+k2=0 ,且 S△FAB=S△FCD , 所以 k12−k1t⋅|1+k1t|=k12+k1t⋅|1−k1t| , 两边同时平方整理得: k12(2−t2)=1 ,所以 k12=12−t2>0 , 所以 0<t<2 , 因为 {Δ1=16k12−4×4k1t>0Δ2=16k22−4×4k2t>0 即 {Δ1=16k12−4×4k1t>0Δ2=16k12+4×4k1t>0 , 可得 k12>t2 ,即 12−t2>t2 ,即 (t2−1)2>0 ,所以 t≠±1 , 综上所述:实数 t 的取值范围是 (0,1)∪(1,2)