Question

已知拋物線(xiàn)和雙曲線(xiàn)都經(jīng)過(guò)點(diǎn)M（1，2），它們?cè)趚軸上有共同焦點(diǎn)，對(duì)稱(chēng)軸是坐標(biāo)軸，拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)．
（1）求拋物線(xiàn)和雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程；
（2）已知?jiǎng)又本�(xiàn)m過(guò)點(diǎn)P（3，0），交拋物線(xiàn)于A，B兩點(diǎn)，記以線(xiàn)段AP為直徑的圓為圓C，求證：存在垂直于x軸的直線(xiàn)l被圓C截得的弦長(zhǎng)為定值，并求出直線(xiàn)l的方程．

Answer 1

【答案】分析：（1）設(shè)拋物線(xiàn)的方程為 y²=2px（p＞0），把點(diǎn)M（1，2）代入求得p的值，即可求得拋物線(xiàn)的方程．對(duì)于雙曲線(xiàn)，由焦點(diǎn)坐標(biāo)求得c的值，由雙曲線(xiàn)的定義求得a，從而求得b的值，從而求得雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程．
（2）由題意可得，AP的中點(diǎn)為C，設(shè)A（x₁，y₁），則C（，）．設(shè)D、E是圓C上的兩個(gè)點(diǎn)，且DE垂直于x軸，DE的中點(diǎn)為H，點(diǎn)D（x₂，y₂），則H（x₂，y₃），求得|DC|和|CH|、|DH|²，可得當(dāng)x₂=2時(shí)，|DH|²=2，故弦長(zhǎng)為|DE|=2|DH|=2 為定值，由此可得結(jié)論
解答：解：（1）設(shè)拋物線(xiàn)的方程為 y²=2px（p＞0），把點(diǎn)M（1，2）代入求得p=2，
∴拋物線(xiàn)的方程為  y²=4x，焦點(diǎn)坐標(biāo)為F₁（1，0）．
對(duì)于雙曲線(xiàn)，一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)為F₁（1，0），則另一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)為F₂（-1，0），
故c=1，2a=||MF₁|-|MF₂||=2-2，∴a=-1，∴b²=c²-a²=2-2．
故雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為 ．
（2）由題意可得，AP的中點(diǎn)為C，設(shè)A（x₁，y₁），則C（，）．
設(shè)D、E是圓C上的兩個(gè)點(diǎn)，且DE垂直于x軸，DE的中點(diǎn)為H，點(diǎn)D（x₂，y₂），則H（x₂，y₃），
|DC|=|AP|=，|CH|=|-x₂|=|（x₁-2x₂）+3|，
|DH|²=|DC|²-|HC|²=[+]-=（x₂-2）x₁-+3x₂ 
由x₂的任意性可得，當(dāng)x₂=2時(shí)，|DH|²=-4+6=2，故弦長(zhǎng)為|DE|=2|DH|=2 為定值．
故存在垂直于x軸的直線(xiàn)l（即直線(xiàn)DE），倍圓截得的弦長(zhǎng)為定值，直線(xiàn)l的方程為 x=2．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查用待定系數(shù)法求拋物線(xiàn)和雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程，直線(xiàn)和圓相交的性質(zhì)，屬于中檔題．