已知抛物线C:x^2=4y的焦点为F,点P为抛物线下方的一点,过点P作抛物线两条切线PA、PB,切点为A、B

3个回答

  • (1)设A、B两点坐标分别是(xa,ya)、(xb,yb),它们与焦点F(0,1)共线,所以

    (ya-1)/(xa-0)=(yb-1)/(xb-0)

    => xa/xb=(ya-1)/(yb-1) .(1)

    过A、B两点的切线分别是

    xa*x=4(ya+y)/2

    xb*x=4(yb+y)/2

    P(xp,yp)在两切线上,所以满足

    xa*xp=2(ya+yp)

    xb*xp=2(yb+yp)

    两式相除得 xa/xb=(ya+yp)/(yb+yp)

    与(1)式比较得,(ya-1)/(yb-1)=(ya+yp)/(yb+yp)

    解得,yp=-1

    又抛物线的准线方程为y=-1,所以P在准线上.

    (2)设A、B两点坐标分别是(xa,ya)、(xb,yb),则过A、B点的切线方程为

    xa*x=4(ya+y)/2

    xb*x=4(yb+y)/2

    交点P(xp,yp),xp=2(ya+yp)/xa

    xp=2(yb+yp)/xb

    注意到xa^2=4ya ,xb^2=4yb

    解得 yp=(xb*ya-xa*yb)/(xa-xb)

    =(xb*xa^2/4-xa*xb^2/4)/(xa-xb)

    =xa*xb/4 .(2)

    xp=(ya-yb)/(xa-xb)=(xa+xb)/2 .(3)

    又FA、FB的方程分别为

    (y-1)/x=(ya-1)/xa

    (y-1)/x=(yb-1)/xb

    => (ya-1)/xa *x -y +1=0

    (yb-1)/xb *x- y+ 1=0

    P(xp,yp)到FA、FB的距离为da,db

    da=|(ya-1)/xa *xp -yp +1|/√[(ya-1)^2/xa^2 +1]

    =|xp(ya-1)-xa(yp-1)|/√[(ya-1)^2+xa^2]

    将(2)、(3)代入,并注意到xa^2=4ya

    da=|(xa+xb)/2*(ya-1)-xa(xa*xb/4-1)|/√(ya^2+2ya+1)

    =|(xa+xb)(ya-1)/2-ya*xb+xa|/(ya+1)

    =|xa-xb|

    同理可得,db=|xa-xb|

    于是,da=db,即P到FA、FB的距离相等,P在角AFB的角平分线上.

    所以∠AFP=∠BFP.证毕.

    题外话,上述结果应该是所有抛物线的性质?

    令人意外的是,点到两切线的距离,居然如此简单,它恰好等于AB两点线段在X轴上的投影长.