知斜率为k的直线l与椭圆C:x2y21交于A,B两点,线段AB的中点为
43
M1,mm0.
f(1)证明:k1;
2
(2)设F为C的右焦点,为上一点且FPFAFB0.证明:FA,FP,
PC
FB成等差数列,并求该数列的公差.
解:(1)设
Ax1
y1Bx2
y2,则
x124
y123
1
x224
y223
1
两式相减,并由y1y2k得x1x2
x1x2y1y2k0
4
3
由题设知x1x21y1y2m,于是
2
2
k3①4m
由题设得0m3,故k1
2
2
(2)由题意得F10,设Px3y3,则
x31y3x11y1x21y200由(1)及题设得x33x1x21y3y1y22m0
又点P在C上,所以m3,从而P13,FP3
4
2
2
于是
FA
x112y12
x1
12
31
x124
2
x12
同理FB2x22
所以
FA
FB
4
12
x1
x2
3
故2FPFAFB,即FAFPFB成等差数列设该数列的公差为d,则
f1
1
2dFBFA2x1x22
x1x224x1x2②
将m3代入①得k14
所以l的方程为yx7,代入C的方程,并整理得7x214x10
4
4
故
x1
x2
2
x1x2
128
,代入②解得
d
32128
所以该数列的公差为321或321
28
28
已知抛物线C:y22x,过点(20)的直线l交C与AB两点,圆M是以线段AB
为直径的圆.
(1)证明:坐标原点O在圆M上;
(2)设圆M过点P(4,2),求直线l与圆M的方程.
解
(1)设Ax1y1Bx2y2lxmy2
由
xmy
y
2
2x
2可得
y2
2my
4
0则
y1y2
4
又
x1
y122
x2
y222
故x1x2
2
y1y24
4
因此OA的斜率与OB的斜率之积为y1x1
y241x24
所以OA⊥OB故坐标原点O在圆M上
(2)由(1)可得y1y22mx1x2my1y242m24
故圆心M的坐标为m22,m,圆M的半径rm222m2
由于圆M过点P(4,2),因此APBP0故x14x24y12y220
即x1x24x1x2y1y22y1y2200
由(1)可得y1y24,x1x24,
f所以
2m2
m
1
0
,解得
m
1或m
12
当m1时,直线l的方程为xy20,圆心M的坐标为(31),圆M的半径为10,
圆M的方程为x32y1210
当
m
12
时,直线
l
的方程为
2x
r