题目
已知抛物线 的焦点为F,圆M的方程为: ,若直线 与 轴交于点 ,与抛物线交于点Q,且 .
(1)
求出抛物线E和圆M的方程.
(2)
过焦点F的直线 与抛物线E交于A、B两点,与圆M交于C、D两点(A,C在y轴同侧),求证: 是定值.
答案: 解:设 Q(4,y0) ,由 |QF|=54|RQ| 得 y0+p2=54y0 ,所以 y0=2p , 将点 (4,2p) 代入抛物线方程得 p=2 ,所以抛物线 E:x2=4y ,圆 M:x2+y2−2y=0 .
解:抛物线 E:x2=4y 的焦点 F(0,1) , 设直线l的方程是: y=kx+1 , A(x1,y1) , B(x2,y2) , {x2=4yy=kx+1 有 x2−4kx−4=0 ,则 Δ=16(k2+1)>0 ,且 x1+x2=4k , x1⋅x2=−4 . 由条件可知圆 x2+(y−1)2=1 的圆心为 M(0,1) ,半径为1,圆心就是焦点, 由抛物线的定义有 |AF|=y1+1 , |BF|=y2+1 , 则 |AC|=|AF|−1=y1 , |BD|=|BF|−1=y2 , |AC|⋅|BD|=y1y2=(kx1+1) (kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1=−4k2+4k2+1=1 . 即 |AC|⋅|BD| 为定值,定值为1.