已知拋物線C:y2=mx(m≠0)的準(zhǔn)線與直線l:kx-y+2k=0(k≠0)的交點(diǎn)M在x軸上,l與C交于不同的兩點(diǎn)A、B,線段AB的垂直平分線交x軸于點(diǎn)N(p,0).
(1)求拋物線C的方程;
(2)求實(shí)數(shù)p的取值范圍;
(3)若C的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線為橢圓Q的一個焦點(diǎn)和一條準(zhǔn)線,試求Q的短軸的端點(diǎn)的軌跡方程.
【答案】
分析:(1)先求出M點(diǎn)坐標(biāo),然后根據(jù)準(zhǔn)線x=-2=-
,求出m的值,進(jìn)而求得拋物線方程;
(2)聯(lián)立拋物線和直線方程,由△>0,求k
2的范圍,進(jìn)而求出AB的中垂線方程,令y=0,求得關(guān)于p的關(guān)系式,從而求出范圍.
(3)首先求出焦點(diǎn)和準(zhǔn)線方程,分兩種情況(i)若F為左焦點(diǎn),則c=x-2>0,然后根據(jù)準(zhǔn)線方程和a
2=b
2+c
2,求出結(jié)果.
(ii)若F為右焦點(diǎn),則0<x<2,故c=2-x,b=|y|,然后根據(jù)準(zhǔn)線方程和a
2=b
2+c
2,求出結(jié)果.
解答:解(1)因?yàn)辄c(diǎn)M在x軸上,令y=0代入l:kx-y+2k=0(k≠0),解得x=-2,
所以M(-2,0),所以拋物線C:y
2=mx(m≠0)的準(zhǔn)線為x=-2=-
,所以m=8
所以拋物線C的方程為y
2=8x.
(2)由
-8y+16k=0(k≠0)△=64(1-k
2)>0∴0<k
2<1
∴
,
∴AB的中垂線方程為y-
得p=x=4+
+2∵
0<k
2<1∴p∈(6,+∞)
(3)∵拋物線焦點(diǎn)F(2,0),準(zhǔn)線x=-2
∴x=-2是Q的左準(zhǔn)線
設(shè)Q的中心為O′(x,0),則短軸端點(diǎn)為(x,±y)
(i)若F為左焦點(diǎn),則c=x-2>0,b=|y|
∴a
2=b
2+c
2=(x-2)
2+y
2依左準(zhǔn)線方程有x-
=-2∴x-
=-2即y
2=4(x-2)(x>2)
(ii)若F為右焦點(diǎn),則0<x<2,故c=2-x,b=|y|
∴a
2=b
2+c
2=(2-x)
2+y
2依左準(zhǔn)線方程有x-
=-2
即∴x-
=-2化簡得2x
2-4x+y
2=0
即2(x-1)
2+y
2=2(0<x<2,y≠0)
點(diǎn)評:本題考查了拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程和直線和圓錐曲線的綜合,綜合性強(qiáng),(3)要注意分兩種情況,進(jìn)行作答,屬于中檔題.