【学霸笔记:同步精讲】第二章 2.7 2.7.2 抛物线的几何性质 课件--2026版高中数学人教B版选必修1

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名称 【学霸笔记:同步精讲】第二章 2.7 2.7.2 抛物线的几何性质 课件--2026版高中数学人教B版选必修1
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资源类型 试卷
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-06 10:04:01

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(共73张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第二章
平面解析几何
2.7 抛物线及其方程
2.7.2 抛物线的几何性质
学习任务 1.了解抛物线的范围、对称性、顶点、焦点、准线等几何性质.(直观想象)
2.会利用抛物线的性质解决一些简单的抛物线问题.(数学运算)
3.掌握直线与抛物线相交时与弦长相关的知识.(数学运算)
如果让抛物线绕其对称轴旋转,就得到一个旋转形成的抛物面曲面,旋转抛物面的轴上,有一个焦点,任何一条平行于抛物面轴的光(射)线由抛物面上反射出来之后,其反射光(射)线都通过该点.应用抛物面的这个几何性质,人们设计了很多非常有用的东西,如太阳灶、卫
星电视天线、雷达等.当然这条性质本身也是抛物线的
一条性质,今天我们就来具体研究一下构成抛物面的线
——抛物线的几何性质.
必备知识·情境导学探新知
知识点1 抛物线的几何性质
标准方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py
(p>0)
图形
标准方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py
(p>0)
性质 范围 x≥0, y∈R x≤0, y∈R x∈R, y≥0 x∈R,
y≤0
对称轴 x轴 y轴 顶点 ________ 离心率 e=_ (0,0)
1
思考1.抛物线的几何性质与椭圆、双曲线相比有哪些不同?
[提示] 抛物线的离心率等于1,只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴、一条准线;它没有中心,也没有渐近线.
思考2.过抛物线焦点F且垂直于对称轴的线段有什么特征?参数p对抛物线开口大小有什么影响?
[提示] 这条线段是抛物线的通径,长度为2p;参数p(p>0)对抛物线开口大小有影响,p越大,开口越大.
知识点2 焦点弦
设过抛物线焦点的弦的端点为A(x1,y1),B(x2,y2),则
y2=2px(p>0) |AB|=_________
y2=-2px(p>0) |AB|=p-(x1+x2)
x2=2py(p>0) |AB|=_________
x2=-2py(p>0) |AB|=p-(y1+y2)
x1+x2+p
y1+y2+p
[拓展] 焦点弦的几何性质
如图,已知AB是抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,点F是抛物线的焦点,设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的倾斜角为θ,过A,B分别作准线l的垂线AC,BD,垂足分别为C,D,M(x0,y0)为AB的中点,MM′⊥CD于点M′,N为准线l与x轴的交点,可以证明以下结论:
(1)A,O,D三点共线,且B,O,C三点共线.
(2)AM′⊥BM′,CF⊥DF,M′F⊥AB.
(3)以AB为直径的圆与准线相切(切点为M ′),
以CD为直径的圆与AB相切(切点为F),
以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
(4)∠ANF=∠BNF.
(5)|AF|==.
(6)|AB|=x1+x2+p=2.
(7)y1 y2=-p2,x1x2==.
(8)kOA·kOB=-4,p2.
(9).
(10)S△AOB=.
(11)焦点弦长|AB|=2p.
×

1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)抛物线y2=2px(p>0)的p越大,抛物线的开口越小. (  )
(2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切. (  )
(3)过抛物线y2=2px的焦点作与对称轴垂直的直线,与抛物线交于A,B两点,则|AB|=2p. (  )
×
[提示] (1)× 抛物线y2=2px(p>0)的p越大,抛物线的开口越大.
(2)× 直线可能与抛物线的轴平行.
(3)√ 令x=,则y2=2p·=p2,所以y=±p,所以|AB|=2p.

2.设抛物线的焦点到顶点的距离为3,则抛物线上的点到准线的距离的取值范围是(  )
A.(6,+∞)   B.[6,+∞)
C.(3,+∞)   D.[3,+∞)
D [因为抛物线的焦点到顶点的距离为3,所以=3,又抛物线上的点到准线距离的最小值为,所以抛物线上的点到准线距离的取值范围为[3,+∞).]
3.若抛物线y2=2x上有两点A,B且AB垂直于x轴,若|AB|=2,则抛物线的焦点到直线AB的距离为__________ .
 [AB所在的直线方程为x=1,抛物线的焦点坐标为,则焦点到直线AB的距离为1-.]
 
4.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2),若x1+x2=6,则|AB|=________.
8 [因为y2=4x,所以2p=4,p=2.
由抛物线定义知:|AF|=x1+=x2+,
所以|AB|=x1+x2+p=6+2=8.]
8 
关键能力·合作探究释疑难
类型1 由抛物线的几何性质求标准方程
【例1】 【链接教材P164例1】
若抛物线的顶点在原点,开口向上,F为焦点,M为准线与y轴的交点,A为抛物线上一点,且|AM|==3,求此抛物线的标准方程.
[解] 设所求抛物线的标准方程为x2=2py(p>0),
设A(x0,y0),由题意知M,
因为|AF|=3,所以y0+=3,
因为|AM|=,
所以=17,
所以=8,代入方程=2py0得,8=2p,
解得p=2或p=4.
所以所求抛物线的标准方程为x2=4y或x2=8y.
【教材原题·P164例1】
【例1】 已知抛物线的对称轴为x轴,顶点是坐标原点且开口向左,又抛物线经过点M(-4,2),求这个抛物线的标准方程.
[解] 根据已知条件可设抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0),因为点M在抛物线上,所以2=-2p×(-4),因此2p=3.
从而可知所求方程为y2=-3x.
反思领悟 利用抛物线性质求方程
(1)首先利用抛物线的定义、对称性等进行转化,得到系数或坐标的关系;
(2)利用求出的系数或者列出相应的方程(组)求出系数后写方程.
提醒:焦点在x轴上的抛物线可以设为y2=mx(m≠0);焦点在y轴上的抛物线可以设为x2=my(m≠0).
[跟进训练]
1.已知抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为x轴,且与圆x2+y2=4相交的公共弦长为2,求抛物线的方程.
[解] 设所求抛物线的方程为y2=2px(p>0)或y2=-2px(p>0),抛物线与圆的交点=2,即y1-y2=2.由对称性,知y2=-y1,代入上式,得y1=,把y1=代入x2+y2=4,解得x1=±1,所以点在抛物线y2=2px上,点在抛物线y2=-2px上,可得p=.于是所求抛物线的方程为y2=3x或y2=-3x.
类型2 抛物线的最值问题
【例2】 已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,求点P到点(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和的最小值.
[解] 由抛物线的定义可知,抛物线上的点到准线的
距离等于它到焦点的距离.
由图可知,点P,点(0,2)和抛物线的焦点F三点共线时距离之和最小,所以最小距离d=.
[母题探究]
(变条件)若将本例条件中的点(0,2)改为点A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值.
[解] 将x=3代入y2=2x,得y=±.所以点A在抛物线内部.
设点P为其上一点,点P到准线(设为l)x=-=|PA|+d.
由图可知,当PA⊥l时,.
即.
发现规律 抛物线的最值问题
在抛物线中求解与焦点有关的距离和的最小值时,往往用____________进行转化,常常转化为两点间的距离、点到直线的距离解决最值问题.
抛物线的定义
[跟进训练]
2.设点A的坐标为,点P在抛物线y2=8x上移动,P到直线x=-1的距离为d,则d+|PA|的最小值为(  )
A.1  B.2 C.3  D.4

C [由题意知抛物线y2=8x的焦点为F(2,0),点P到准线x=-2的距离为d+1,于是|PF|=d+1,所以d+|PA|=|PF|-1+|PA|的最小值为|AF|-1=4-1=3.]
类型3 焦点弦问题
【例3】 已知抛物线方程为y2=2px(p>0),过此抛物线的焦点的直线与抛物线交于A,B两点,且|AB|=,求AB所在直线的方程.
[解] 因为过焦点的弦长|AB|=,
所以弦所在的直线的斜率存在且不为零,
设直线AB的斜率为k,
且A(x1,y1),B(x2,y2).
因为y2=2px的焦点为F,
所以直线AB方程为y=k.

整理得k2x2-(k2p+2p)x+k2p2=0,
所以x1+x2=,
所以|AB|=x1+x2+p==,所以,
所以k=±2.
所以所求直线方程为y=2或y=.
[母题探究]
1.(变问法)本例条件不变,求弦AB的中点M到y轴的距离.
[解] 设AB中点为M(x0,y0),
由例题解答可知2x0=x1+x2=,
所以AB的中点M到y轴的距离为.
2.(变条件)本例中,若A,B在其准线上的射影分别为A1,B1,求∠A1FB1.
[解] 由例题解析可知AB的方程为y=k,
即x=,
代入y2=2px消x可得y2=+p2,
即y2-y-p2=0,所以y1y2=-p2,
由A1点的坐标为,B1点的坐标为=
-.
所以·=-1,
所以∠A1FB1=90°.
反思领悟 关于抛物线的焦点弦问题
(1)以抛物线y2=2px(p>0)为例,若过焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,其中A(x1,y1),B(x2,y2),点P(x0,y0)是抛物线上任意一点,
①焦半径:|PF|=x0+;
②焦点弦:|AB|=x1+x2+p.
(2)把直线方程与抛物线方程联立,消元得到关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系得到x1+x2,代入弦长公式即可求出弦长.
[跟进训练]
3.(源自人教A版教材例题)斜率为1的直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点,求线段AB的长.
[解] 由题意可知,p=2,=1,焦点F的坐标为(1,0),准线方程为x=-1.如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),A,B两点到准线的距离分别为dA,dB.由抛物线的定义,可知
|AF|=dA=x1+1,|BF|=dB=x2+1,
于是|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2.
因为直线l的斜率为1,且过焦点F(1,0),所以直线l的方程为y=x-1. ①
将①代入方程y2=4x,得(x-1)2=4x,化简,得x2-6x+1=0.
所以x1+x2=6,
|AB|=x1+x2+2=8.
所以线段AB的长是8.
学习效果·课堂评估夯基础
1.已知过抛物线y2=ax(a>0)的焦点且垂直于x轴的弦长为2,则实数a的值为(  )
A.4    B.2    C.1    D.0

B [由题意可得焦点F,将x=代入抛物线方程可得y2=,解得y=±,所以a=2.]
2.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若,则=(  )
A.2   B.2
C.3   D.3

B [由题意得,F,则=2,
即点A到准线x=-1的距离为2,所以点A的横坐标为-1+2=1,
不妨设点A在x轴上方,代入得A,
所以.]
3.已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标是________.
 [设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线2x2=y,可得p=.∵|AB|=y1+y2+p=4,∴y1+y2=4-,故AB的中点的纵坐标是.]
 
4.以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4=,则C的焦点到准线的距离为________.
4 [由题意,不妨设抛物线方程为y2=2px(p>0),由|AB|=4=2,可取A=+5,解得p=4.]
4 
回顾本节知识,自主完成以下问题:
1.如何理解抛物线的几何性质?
[提示] (1)抛物线只位于半个坐标平面内,虽然它也可以无限延伸,但没有渐近线.
(2)抛物线只有一条对称轴,没有对称中心.
(3)抛物线只有一个顶点,一个焦点,一条准线.
(4)抛物线的离心率e是确定的,为1.
(5)抛物线的通径为2p,2p越大,抛物线的张口越大.
2.怎样根据抛物线的标准方程判断抛物线的对称轴和开口方向?
[提示] 一次项的变量若为x(或y),则x轴(或y轴)是抛物线的对称轴.
一次项系数的符号决定开口方向.
如果y是一次项,负时向下,正时向上.
如果x是一次项,负时向左,正时向右.
阅读材料·拓展数学大视野
二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线
我们知道,二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线.经过本节的学习我们知道,抛物线是平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹.因此,只要能说明二次函数的图象符合抛物线的几何特征,就解决了为什么二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线的问题.由抛物线与其方程之间的关系可知,如果能用适当的方式将y=ax2+bx+c转化为抛物线标准方程的形式,那么就可以说明二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线.
按照这种思路,我们对y=ax2+bx+c的右边配方,
得y=a.
由函数图象平移的性质可以知道,沿向量m=平移函数y=a的图象(如图),除了位置外,函数图象不发生任何变化.平移后的图象对应的函数解析式为y=ax2,即x2=y,这个方程表示的曲线是顶点为原点,焦点为的抛物线.
因此,二次函数y=ax2+bx+c的图象是一条抛物线.
章末综合测评(一) 动量守恒定律
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课时分层作业(二十四) 抛物线的几何性质
一、选择题
1.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点P在抛物线上,=6,则点P的横坐标为(  )
A.6    B.5    C.4    D.2
C [设点P的横坐标为x0,抛物线y2=8x的准线方程为x=-2,
∵点P在抛物线上,|PF|=6,∴x0+2=6,∴x0=4.]
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2.抛物线y2=4x与直线2x+y-4=0交于两点A与B,F是抛物线的焦点,则|FA|+|FB|=(  )
A.2   B.3
C.5   D.7

D [设A(x1,y1),B(x2,y2),则|FA|+|FB|=x1+x2+2.
由得x2-5x+4=0,∴x1+x2=5,∴x1+x2+2=7.]
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3.抛物线x2=2py的焦点为F,其准线与双曲线=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=(  )
A.3   B.6
C.4   D.8

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B [由题意得:,因为△ABF为等边三角形,所以p,所以B,将B代入方程=1,得p=6.]
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4.(多选题)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:y=x-2与抛物线C交于A,B两点,则(  )
A.抛物线C的准线方程为x=-1
B.点F到直线l的距离为
C.∠AOB=
D.|AB|=10


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AB [抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线为x=-1,A选项正确.
直线l:y=x-2,即x-y-2=0,F(1,0)到x-y-2=0的距离为,B选项正确;
由解得或
不妨设A,B,
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则=·=16-12+4-12=-4,
所以∠AOB≠,C选项错误;
|AB|=,D选项错误.故选AB.]
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5.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值一定等于(  )
A.-4   B.4
C.p2   D.-p2

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A [①若焦点弦AB⊥x轴,
则x1=x2=,所以x1x2=,
所以y1=p,y2=-p,所以y1y2=-p2,所以=-4.
②若焦点弦AB不垂直于x轴,
可设AB的直线方程为y=k,
联立y2=2px得k2x2-(k2p+2p)x+=0,
则x1x2=,所以y1y2=-p2,故=-4.]
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二、填空题
6.已知点A,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N.若|FM|∶|MN|=1∶2,则抛物线的方程是________.
y2=4x 
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y2=4x [依题意F点的坐标为,
如图,设M在准线上的射影为K,
由抛物线的定义知|MF|=|MK|,
因为|FM|∶|MN|=1∶2,
所以|KN|∶|KM|=∶1=,
所以,
所以p=2.所以抛物线方程为y2=4x.]
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7.直线l过抛物线x2=2py(p>0)的焦点,且与抛物线交于A,B两点,若线段AB的长是6,AB的中点到x轴的距离是1,则此抛物线方程是________.
x2=8y [由抛物线的方程可得焦点为,
准线方程为y=-.设A(x1,y1),B(x2,y2),所以AB的中点的纵坐标为,因为AB的中点到x轴的距离是1,所以=1,所以y1+y2=2,又|AB|=y1+y2+p=6,故p=4,所以抛物线方程为x2=8y.]
x2=8y 
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8.已知抛物线y2=4x,过点P(4,0)的直线与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则的最小值是________.
32 [设AB的方程为x=my+4,
代入y2=4x,
得y2-4my-16=0,Δ>0,
则y1+y2=4m,y1y2=-16,
所以=(y1+y2)2-2y1y2=16m2+32,
当m=0时的最小值为32.]
32
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三、解答题
9.已知正三角形AOB的一个顶点O位于坐标原点,另外两个顶点A,B在抛物线y2=2px(p>0)上,求这个三角形的边长.
[解] 如图所示,设正三角形OAB的顶点A,B在抛物线上,且坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则=2px2.
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又|OA|=,即+2px1-2px2=0,
整理得(x1-x2)(x1+x2+2p)=0.
∵x1>0,x2>0,2p>0,∴x1=x2,
由此可得|y1|=|y2|,
即线段AB关于x轴对称.
由此得∠AOx=30°,∴y1=x1,与=2px1联立,
解得y1=2p.∴|AB|=2y1=4p.
∴这个正三角形的边长为4p.
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10.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,点P在C上,直线PF与y轴交于点M,且=0,则点P到直线l的距离为(  )
A.3   B.4
C.5   D.6
C [由抛物线C:y2=4x,可知F(1,0),即|OF|=1(O为坐标原点),
过点P作y轴的垂线,垂足为N,
因为=0,即,
由△MOF∽△MNP,可知,
所以|PN|=4|OF|=4,
所以点P到准线l的距离为5.故选C.]
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11.(多选题)已知倾斜角为θ的直线经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,且与抛物线交于P1,P2两点,直线l:x=,作P1M⊥l于点M,P2N⊥l于点N,则下列结论正确的是(  )
A.
B.|P1F|=
C.|P2F|=
D.S△MON=


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BCD [设准线l:x=-如图由抛物线的定义可得,=|FP1|,|NP2|=|FP2|,由题意可得,
∠FP1M=θ,∠FP2N=π-θ,∠EFM=,∠EFN==p,
在Rt△EFM中,|MF|=,在△P1MF中,
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|P1F|=,同理可得|NF|=,|P2F|=,
所以,故A错误,B、C正确;在△MNF中,∠MFN=∠EFM+∠EFN=,
所以|MN|=,所以S△MON==,故D正确.故选BCD.]
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12.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学著作,第九章“勾股”讲述了勾股定理及一些应用,将直角三角形的斜边称为“弦”,短直角边称为“勾”,长直角边称为“股”.设点F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点.l是该抛物线的准线,过抛物线上一点A作准线的垂线AB,垂足为B,射线AF交准线l于点C.若Rt△ABC的“勾”|AB|=3,“股”|CB|=,则抛物线的方程为______________.
y2=3x
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y2=3x [由题意可知,|AB|=3,|BC|=3,
可得|AC|==6,所以∠CAB=60°,
由抛物线的定义得|AB|=|AF|,所以△ABF是等边三角形,
所以=,
所以抛物线的方程是y2=3x.]
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13.已知点A(2,0),抛物线C:x2=4y的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,则|FM|∶|MN|=________.
1∶ [因为抛物线C:x2=4y的焦点为F(0,1),点A坐标为(2,0),所以抛物线的准线方程为l:y=-1,直线AF的斜率为k=.过M作MP⊥l于P,根据抛物线的定义得|FM|=|PM|.
1∶ 
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因为Rt△MPN中,
tan ∠MNP=-k=,
所以,
可得|PN|=2|PM|,
得|MN|=.
所以,
可得|FM|∶|MN|=|PM|∶|MN|=.]
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14.已知抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴上,且抛物线上有一点P到焦点F的距离为6.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若不过原点O的直线l与抛物线C交于A,B两点,且OA⊥OB,求证:直线l过定点,并求出定点坐标.
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[解] (1)由题意设抛物线的方程为y2=2px,
点P在抛物线上且到焦点的距离为6,即点P到准线的距离为6,
即4+=6,解得p=4,即抛物线的标准方程为y2=8x.
(2)证明:由题意知直线l不能与x轴平行,故直线l方程可设为x=my+n(n≠0),
与抛物线联立得
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消去x得y2-8my-8n=0,
设A,
则Δ=64m2+32n>0,
则y1+y2=8m,y1y2=-8n,
由OA⊥OB,可得x1x2+y1y2=0,
所以y1y2+=0,
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即y1y2=0,
亦即-8n=0,又n≠0,
解得n=8,
所以直线方程为x=my+8,易得直线l过定点.
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15.已知抛物线C:x2=2py(p>0),点A(4,-1),P为抛物线上的动点,直线l为抛物线的准线,点P到直线l的距离为d,|PA|+d的最小值为5.
(1)求抛物线C的方程;
(2)直线y=kx+1与抛物线相交于M,N两点,与y轴相交于Q点,当直线AM,AN的斜率存在,设直线AM,AN,AQ的斜率分别为k1,k2,k3,是否存在实数λ,使得?若存在,求出λ;若不存在,说明理由.
[解] (1)设抛物线C的焦点为F,根据抛物线的定义得d=|PF|,|PA|+d=|PA|+|PF|≥|AF|==5,由于p>0,
解得p=4,
则抛物线C的方程为x2=8y.
(2)存在.设M(x1,y1),N(x2,y2),将y=kx+1代入抛物线C的方程,
整理得x2-8kx-8=0,所以x1+x2=8k,x1·x2=-8.
又,
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同理,则=-4,
又Q(0,1),A(4,-1),
所以k3=,
所以当λ=2时有.
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谢 谢!