對稱軸為坐標(biāo)軸,頂點在坐標(biāo)原點的拋物線C經(jīng)過兩點A(a,2a)、B(4a,4a),(其中a為正常數(shù)).
(1)求拋物線C的方程;
(2)設(shè)動點T(m,0)(m>a),直線AT、BT與拋物線C的另一個交點分別為A1、B1,當(dāng)m變化時,記所有直線A1B1組成的集合為M,求證:集合M中的任意兩條直線都相交且交點都不在坐標(biāo)軸上.
【答案】
分析:(1)由于兩點在第一象限內(nèi),故拋物線開口向右或向上,由此分兩種情況利用待定系數(shù)法求得拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)先將點A
1、B
1的坐標(biāo)用a、m表示,再利用點斜式寫出直線A
1B
1的方程,證明其斜率隨m的變化而單調(diào)變化,即可證明集合M中的任意兩條直線都相交,證明直線的截距不為零即可證明交點都不在坐標(biāo)軸上.
解答:解:(1)當(dāng)拋物線焦點在x軸上時,設(shè)拋物線方程y
2=2Px,
∵
∴P=2a
∴y
2=4ax
當(dāng)拋物線焦點在y軸上時,設(shè)拋物線方程x
2=2py
∵
∴方程無解,拋物線不存在
∴拋物線C的方程y
2=4ax
(2)設(shè)A
1(as
2,2as)、B
1(at
2,2at) T(m,0)(m>a)
∵k
TA=k
TA1 ∴
=
∴as
2+(m-a)s-m=0
∵(as+m)(s-1)=0∴S=-
∴A
1(
,-2m)
∵k
TB=k
TB1 ∴
=
∵2at
2+(m-4a)t-2m=0∴(2at+m)(t-2)=0
∴t=-
∴B
1(
,-m)
∴l(xiāng)
A1B1的直線方程為y+2m=
(x-
)
∵直線的斜率為f(m)=-
在m∈(a,+∞)單調(diào)
∴所以集合M中的直線必定相交,
∵直線的橫截距為-
≠0,縱截距為-
≠0
∴任意兩條直線都相交且交點都不在坐標(biāo)軸上.
點評:本題主要考查了拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,待定系數(shù)法求曲線方程,直線方程,直線與拋物線的位置關(guān)系,直線相交的意義等知識,屬中檔題