过抛物线y=2px的顶点O作两条互相垂直的弦交抛物线于A,B两点,证明A,B过定点

1个回答

  • 设OA斜率为k,则OB斜率为-1/k--->OA:y=k; OB:y=-x/k

    OA与抛物线方程联立:(kx)^=2px----->xA=2p/k^,yA=2p/k

    OB与抛物线方程联立:(-x/k)^=2px--->xB=2pk^,yB=-2pk

    AB方程:y+2pk = [(2p/k+2pk)/(2p/k^-2pk^)](x-2pk^)

    令:y=0--->x=2pk^+2pk[(1/k^-k^)/(1/k+k)]

    =2pk^+2p[(1-k^^)/(1+k^)]

    =2pk^+2p(1-k^)

    =2p

    即:AB恒过定点(2p,0)

    (1).当AB垂直x轴时,AB:x=p/2

    A(p/2, p), B(p/2, -p)

    AB=2p

    S△AOB=p^2/2

    (2).当AB不垂直x轴时,AB:y=k(x-p/2),k≠0

    代入抛物线:k^2(x^2-px+p^2/4)=2px

    k^2x^2-(k^2+2)px+k^2p^2/4=0

    所以 x1+x2=(k^2+2)p/k^2, x1*x2=p^2/4

    所以 |y1-y2|=√(y1-y2)^2

    =√(kx1-kx2)^2

    =|k|*√(x1-x2)^2

    =|k|*√[(x1+x2)^2-4x1x2]

    =|k|*√[(k^2+2)^2p^2/k^4-p^2]

    =|2p/k|*√(k^2+1)

    所以 S△AOB=|2p/k|*√(k^2+1)*(p/2)*(1/2)

    =|p^2/2k|√(k^2+1)

    =|p^2/2|√(1+1/k^2)

    无最小值.当k趋向无穷大时,S△AOB=p^2/2

    ∴综上,△AOB的最小值是p^2/2,此时AB垂直x轴

    要证明以AB为直径的圆必与抛物线的准线相切,就要满足圆心O到准线的距离为AB一半(即半径).

    已知A(X1,Y1),B(X2,Y2),设焦点为F

    因为抛物线上任一点到焦点的距离等于其到准线的距离

    所以AB=AF+BF=X1+P/2+X2+P/2=X1+X2+P

    而O为AB的中点,坐标为(X1+X2/2,Y1+Y2/2)

    所以O到准线的距离= X1+X2/2+P/2=AB/2

    得证