已知抛物线C:y 2 =2px(p>0),焦点F到准线的距离为 1 2 ,过点A(x 0 ,0)(x 0 ≥ 1 8 )

1个回答

  • (Ⅰ)由题意可知, p=

    1

    2 ,故抛物线方程为y 2=x,焦点 F(

    1

    4 ,0) .----(1分)

    设直线l的方程为 x=ny+

    1

    4 ,P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2).

    y 2 =x

    x=ny+

    1

    4 消去x,得 y 2 -ny-

    1

    4 =0 .

    所以△=n 2+1>0,y 1+y 2=n.------------------------------------(3分)

    因为 x 1 =n y 1 +

    1

    4 , x 2 =n y 2 +

    1

    4 ,点A与焦点F重合,

    所以 |PQ|= x 1 +

    1

    4 + x 2 +

    1

    4 = x 1 + x 2 +

    1

    2 =n( y 1 + y 2 )+1=2 .

    所以n 2=1,即n=±1.---------------------------------------------(5分)

    所以直线l的方程为 x-y-

    1

    4 =0 或 x+y-

    1

    4 =0 ,

    即4x-4y-1=0或4x+4y-1=0.-----------------------------------(6分)

    (Ⅱ)证明:设直线l的方程为x=my+x 0(m≠0),P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),则M(x 2,-y 2).

    y 2 =x

    x=my+ x 0 消去x,得y 2-my-x 0=0,

    因为 x 0 ≥

    1

    8 ,所以△=m 2+4x 0>0,y 1+y 2=m,y 1y 2=-x 0.-----------------------(7分)

    方法一:

    设B(x B,0),则

    BM =( x 2 - x B , - y 2 ) ,

    BP =( x 1 - x B , y 1 ) .

    由题意知,

    BM ∥

    BP ,所以x 2y 1-y 1x B=-x 1y 2+x By 2

    即 ( y 1 + y 2 ) x B = x 1 y 2 + x 2 y 1 =

    y 21 y 2 +

    y 22 y 1 =( y 1 + y 2 )• y 1 y 2 .

    显然y 1+y 2=m≠0,所以x B=y 1y 2=-x 0,即证B(-x 0,0).--------------------------(9分)

    由题意知,△MBQ为等腰直角三角形,所以k PB=1,即

    y 1 + y 2

    x 1 - x 2 =1 ,也即

    y 1 + y 2

    y 21 -

    y 22 =1 ,

    所以y 1-y 2=1,所以 ( y 1 + y 2 ) 2 -4 y 1 y 2 =1 ,

    即m 2+4x 0=1,所以m 2=1-4x 0>0,即 x 0 <

    1

    4

    又因为 x 0 ≥

    1

    8 ,所以

    1

    8 ≤ x 0 <

    1

    4 .-----------------------------------------(12分) d=

    2 x 0

    m 2 +1 =

    2 x 0

    2-4 x 0 =

    2

    (

    1

    x 0 ) 2 -2(

    1

    x 0 ) =

    2

    (

    1

    x 0 -1) 2 -1 ∈[

    6

    12 ,

    1

    2 ) ,

    所以d的取值范围是 [

    6

    12 ,

    1

    2 ) .---------------------------------(15分)

    方法二:

    因为直线 l : y- y 1 =

    y 1 + y 2

    x 1 - x 2 (x- x 1 ) ,

    所以令y=0,则 x= x 1 -

    y 1 ( x 1 - x 2 )

    y 1 + y 2 = x 1 -

    y 1 (

    y 21 -

    y 22 )

    y 1 + y 2 = x 1 -

    y 21 + y 1 y 2 =- x 0 ,

    所以B(-x 0,0).--------------------------------------------------(9分)

    由题意知,△MBQ为等腰直角三角形,所以k PB=1,即

    y 1 + y 2

    x 1 - x 2 =1 ,

    所以y 1-y 2=1,所以 ( y 1 + y 2 ) 2 -4 y 1 y 2 =1 ,即m 2+4x 0=1,所以m 2=1-4x 0>0.

    因为 x 0 ≥

    1

    8 ,所以 0< m 2 ≤

    1

    2 .--------------------------------------(12分)

    d=

    2 x 0

    m 2 +1 =

    1- m 2

    2

    m 2 +1 =

    1

    2

    (1- m 2 ) 2

    m 2 +1 =

    1

    2

    ( m 2 +1-2) 2

    m 2 +1

    =

    1

    2

    m 2 +1+

    4

    m 2 +1 -4 ∈[

    6

    12 ,

    1

    2 )

    所以d的取值范围是 [

    6

    12 ,

    1

    2 ) .-----------------------------------(15分)