Question

如圖，設(shè)拋物線方程為x²=2py（p＞0），M為直線y=-2p上任意一點，過M引拋物線的切線，切點分別為A，B．
（Ⅰ）求證：A，M，B三點的橫坐標成等差數(shù)列；
（Ⅱ）已知當(dāng)M點的坐標為（2，2p）時，|AB|=4

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，求此時拋物線的方程．

Answer 1

分析：（Ⅰ）設(shè)出A，B的坐標，對拋物線的方程進行求導(dǎo)，求得AM和BM的斜率，因此可表示出MA的直線方程和直線MB的方程，聯(lián)立求得2x₀=x₁+x₂．判斷出三者的橫坐標成等差數(shù)列．
（Ⅱ）由（Ⅰ）可求得x₀，代入橢圓和直線的方程整理求得x₁+x₂和x₁x₂的值，表示出直線AB的斜率，最后利用弦長公式建立等式求得p，則拋物線的方程可得．

解答：解：（Ⅰ）證明：由題意設(shè)A(x1，

x 2 1

2p

)，B(x2，

x 2 2

2p

)，x1＜x2，M(x0，-2p)．
由x²=2py得y=

x2

2p

，得y′=

x

p

，
所以kMA=

x1

p

，kMB=

x2

p

．
因此直線MA的方程為y+2p=

x1

p

(x-x0)，直線MB的方程為y+2p=

x2

p

(x-x0)．
所以

x 2 1

2p

+2p=

x1

p

(x1-x0)，①

x 2 2

2p

+2p=

x2

p

(x2-x0)．②
由①、②得

x1+x2

2

=x1+x2-x0，因此x0=

x1+x2

2

，即2x₀=x₁+x₂．
所以A，M，B三點的橫坐標成等差數(shù)列．
（Ⅱ）解：由（Ⅰ）知，當(dāng)x₀=2時，
將其代入①、②并整理得：x₁²-4x₁-4p²=0，x₂²-4x₂-4p²=0，所以x₁，x₂是方程x²-4x-4p²=0的兩根，
因此x₁+x₂=4，x₁x₂=-4p²，又kAB=

x 2 2 2p - x 2 1 2p

x2-x1

=

x1+x2

2p

=

x0

p

，所以kAB=

2

p

．
由弦長公式得|AB|=

1+k2

(x1+x2)2-4x1x2

=

1+ 4 p2

16+16p2

．又|AB|=4

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，
所以p=1或p=2，因此所求拋物線方程為x²=2y或x²=4y．

點評：本題主要考查了直線與圓錐曲線的綜合問題．注重了考生知識的靈活運用的能力和基本的計算的能力．