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  • 已知拋物線C:y^2=2px(p>0)過(guò)點(diǎn)A(1,2),不過(guò)點(diǎn)A的直線l:x=my+n交拋物線C于P,Q兩點(diǎn),且向量AP*向量AQ=0.

    已知拋物線C:y^2=2px(p>0)過(guò)點(diǎn)A(1,2),不過(guò)點(diǎn)A的直線l:x=my+n交拋物線C于P,Q兩點(diǎn),且向量AP*向量AQ=0.
    (Ⅰ)求證:n=2m+5;
    (Ⅱ)是否存在直線l,使得(向量AP+向量AQ)×向量PQ=0成立?若存在,這樣的直線有幾條?若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
    數(shù)學(xué)人氣:109 ℃時(shí)間:2020-06-01 13:48:15
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)將 A 坐標(biāo)代入拋物線方程可得 p=1 ,因此拋物線方程為 y^2=4x .
    與方程 x=my+n 聯(lián)立可得 y^2-4my-4n=0 ,
    設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),
    則 y1+y2=4m ,y1*y2= -4n ,
    所以 x1+x2=m(y1+y2)+2n=4m^2+2n ,
    x1*x2=(my1+n)*(my2+n)=m^2*y1y2+mn(y1+y2)+n^2=n^2 ,
    由已知得 AP*AQ=(x1-1)(x2-1)+(y1-2)(y2-2)=x1x2-(x1+x2)+1+y1y2-2(y1+y2)+4
    =n^2-(4m^2+2n)+1-4n-8m+4=0 ,
    化為 (n-3)^2=[2(m+1)]^2 ,
    因此 n-3=2(m+1) 或 n-3= -2(m+1) ,
    由于 A 不在直線 L 上,因此 2m+n ≠ 1 ,也就是 n-3 ≠ -2(m+1) ,
    所以可得 n-3=2(m+1) ,即 n=2m+5 .
    (2)設(shè)存在這樣的直線,則 (AP+AQ)*PQ=(AP+AQ)*(AQ-AP)=0 ,
    因此 AQ^2-AP^2=0 ,
    也即 (x2-1)^2+(y2-2)^2=(x1-1)^2+(y1-2)^2 ,
    化為 (x1+x2-2)(x2-x1)+(y1+y2-4)(y2-y1)=0 ,
    由(1)得 x1+x2=4m^2+2n ,y1+y2=4m ,代入上式可解得
    (y2-y1)/(x2-x1)= -(4m^2+2n-2)/(4m-4) ,
    也就是直線斜率為 1/m= -(4m^2+2n-2)/(4m-4) ,
    聯(lián)立 n=2m+5 可解得 m= -1 ,n=3 ,
    但此時(shí)直線過(guò) A ,所以滿足條件的直線不存在.
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