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性质1过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[Aa,0a>0]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,则这两点的纵坐标之积为定值[-2ap].
证明设直线[MN]的方程为[x=my+a,M(x1,y1),][N(x2,y2),]由[x=my+a,y2=2px]消去[x],
可得[y2-2mpy-2ap][=0] ,
从而有[y1+y2=2mp,y1y2=-2ap,] [(∗)]
即这两点的纵坐标之积为定值[-2ap].
性质2过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[Aa,0a>0]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,抛物线在[M、N]两点处的切线相交于点[Q],则点[Q]在定直线[l: x=-a]上.
证明抛物线在[M、N]两点处的切线分别为
[yy1=p(x+x1)],[yy2=p(x+x2)],
与[(∗)]联立解得[x=-a,y=mp],
即[Q]点在定直线[l:x=-a]上.
性质3过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[Aa,0a>0]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,自[M、N]向直线[l:x=-a]作垂线,垂足分别为[M1、N1],则[M、O、N1]三点共线.
证明由[(∗)]知[y1+y2=2mp,y1y2=-2ap],
[N1]([-a],[y2]), [y21=2px1],
[kOM=y1x1=2py1=2py2y1y2=2py2-2ap=y2-a=kON1],
所以直线[MN1]经过原点[O],即[M、O、N1]三点共线.
性质4过原点的直线与抛物线[y2=2px(p>0)]相交于点[M],与直线[l:x=-a][(a>0)]相交于点[N1],自[N1]作[x]轴的平行线[NN1]与抛物线相交于点[N],则直线[MN]过定点[A(a,0)].
证明设直线[OM]为[y=kx(k≠0)],
联立[y=kx,y2=2px],
解得[x=2pk2],[y=2pk,] 即[M(2pk2,2pk)].
联立[y=kx,x=-a],得[N1(-a,-ak)],
故[N(a2k22p,-ak)],[AM=(2pk2-a,2pk)],
[AN=(a2k22p-a,-ak)],
[(2pk2-a)×(-ak)-(a2k22p-a)×2pk=-2apk+a2k-a2k+2apk=0,]
故[AM]∥[AN],[A、M、N]三点共线,
即直线[MN]过定点[A].
性质5过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[A(-a,0)(a>0)]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,点[N]关于[x]轴的对称点为[N1],则[MN1]直线过定点[Q(a,0)].
证明设直线[MN]的方程为[x=my-a],
[M(x1,y1),N(x2,y2)],则有[N1(x2,-y2)],
联立[x=my-a],[y2=2px(p>0)],
消去[x]可得[y2-2mpy+2ap=0],
从而有[y1+y2=2mp,y1y2=2ap.]
[QM=(x1-a,y1),QN1=(x2-a,-y2)],
[(x1-a)×(-y2)-(x2-a)×y1=-x1y2-x2y1+ay2+ay1=-y212py2-y222py1+ay2+ay1]
[=(y1+y2)(-y1y22p+a)=(y1+y2)(-2ap2p+a)=0],
故[QM]∥[QN1],[M、Q、N1]三点共线,
即直线[MN1]过定点[Q].
性质6过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[A(-a,0)(a>0)]作抛物线的切线,则切点的横坐标为[a].
证明设直线[AB]的方程为
[x=my-a],切点[B(xB,yB)],
联立[x=my-a],[y2=2px(p>0)],
消去[x]可得[y2-2mpy+2ap=0],
由[Δ=4m2p2-8ap=0]得[m2=2ap],
代入方程得[y1=y2=mp],
即[yB=mp],[xB=y2B2p=a],即切点的横坐标为[a].
性质7过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[Aa,0a>0]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,点[Q]是直线[l:x=-a]上任意一点,则直线[QM、QA、QN]的斜率成等差数列.
证明由[(∗)]知[y1+y2=2mp,y1y2=-2ap],[Q(-a,n)],
直线[QM]的斜率[kQM]=[y1-nx1+a] ,
直线[QN]的斜率[kQN]=[y2-nx2+a],
直线[QA]的斜率[kQA]=[0-na+a=-n2a].
[kQM]+[kQN]=[y1-nx1+a]+[y2-nx2+a]
[=y1-ny212p+a+y2-ny222p+a=2p(y1-ny21-y1y2+y2-ny22-y1y2)]
[=2p×n(y1-y2)y1y2(y1-y2)=2p×ny1y2=2p×n-2ap]
[=-na],
所以[kQM]+[kQN]=[2kQA],
即直线[QM、QA、QN]的斜率成等差数列.
证明设直线[MN]的方程为[x=my+a,M(x1,y1),][N(x2,y2),]由[x=my+a,y2=2px]消去[x],
可得[y2-2mpy-2ap][=0] ,
从而有[y1+y2=2mp,y1y2=-2ap,] [(∗)]
即这两点的纵坐标之积为定值[-2ap].
性质2过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[Aa,0a>0]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,抛物线在[M、N]两点处的切线相交于点[Q],则点[Q]在定直线[l: x=-a]上.
证明抛物线在[M、N]两点处的切线分别为
[yy1=p(x+x1)],[yy2=p(x+x2)],
与[(∗)]联立解得[x=-a,y=mp],
即[Q]点在定直线[l:x=-a]上.
性质3过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[Aa,0a>0]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,自[M、N]向直线[l:x=-a]作垂线,垂足分别为[M1、N1],则[M、O、N1]三点共线.
证明由[(∗)]知[y1+y2=2mp,y1y2=-2ap],
[N1]([-a],[y2]), [y21=2px1],
[kOM=y1x1=2py1=2py2y1y2=2py2-2ap=y2-a=kON1],
所以直线[MN1]经过原点[O],即[M、O、N1]三点共线.
性质4过原点的直线与抛物线[y2=2px(p>0)]相交于点[M],与直线[l:x=-a][(a>0)]相交于点[N1],自[N1]作[x]轴的平行线[NN1]与抛物线相交于点[N],则直线[MN]过定点[A(a,0)].
证明设直线[OM]为[y=kx(k≠0)],
联立[y=kx,y2=2px],
解得[x=2pk2],[y=2pk,] 即[M(2pk2,2pk)].
联立[y=kx,x=-a],得[N1(-a,-ak)],
故[N(a2k22p,-ak)],[AM=(2pk2-a,2pk)],
[AN=(a2k22p-a,-ak)],
[(2pk2-a)×(-ak)-(a2k22p-a)×2pk=-2apk+a2k-a2k+2apk=0,]
故[AM]∥[AN],[A、M、N]三点共线,
即直线[MN]过定点[A].
性质5过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[A(-a,0)(a>0)]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,点[N]关于[x]轴的对称点为[N1],则[MN1]直线过定点[Q(a,0)].
证明设直线[MN]的方程为[x=my-a],
[M(x1,y1),N(x2,y2)],则有[N1(x2,-y2)],
联立[x=my-a],[y2=2px(p>0)],
消去[x]可得[y2-2mpy+2ap=0],
从而有[y1+y2=2mp,y1y2=2ap.]
[QM=(x1-a,y1),QN1=(x2-a,-y2)],
[(x1-a)×(-y2)-(x2-a)×y1=-x1y2-x2y1+ay2+ay1=-y212py2-y222py1+ay2+ay1]
[=(y1+y2)(-y1y22p+a)=(y1+y2)(-2ap2p+a)=0],
故[QM]∥[QN1],[M、Q、N1]三点共线,
即直线[MN1]过定点[Q].
性质6过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[A(-a,0)(a>0)]作抛物线的切线,则切点的横坐标为[a].
证明设直线[AB]的方程为
[x=my-a],切点[B(xB,yB)],
联立[x=my-a],[y2=2px(p>0)],
消去[x]可得[y2-2mpy+2ap=0],
由[Δ=4m2p2-8ap=0]得[m2=2ap],
代入方程得[y1=y2=mp],
即[yB=mp],[xB=y2B2p=a],即切点的横坐标为[a].
性质7过抛物线[y2=2px(p>0)]的对称轴上一点[Aa,0a>0]的直线与抛物线相交于[M、N]两点,点[Q]是直线[l:x=-a]上任意一点,则直线[QM、QA、QN]的斜率成等差数列.
证明由[(∗)]知[y1+y2=2mp,y1y2=-2ap],[Q(-a,n)],
直线[QM]的斜率[kQM]=[y1-nx1+a] ,
直线[QN]的斜率[kQN]=[y2-nx2+a],
直线[QA]的斜率[kQA]=[0-na+a=-n2a].
[kQM]+[kQN]=[y1-nx1+a]+[y2-nx2+a]
[=y1-ny212p+a+y2-ny222p+a=2p(y1-ny21-y1y2+y2-ny22-y1y2)]
[=2p×n(y1-y2)y1y2(y1-y2)=2p×ny1y2=2p×n-2ap]
[=-na],
所以[kQM]+[kQN]=[2kQA],
即直线[QM、QA、QN]的斜率成等差数列.