如图,抛物线C1:y2=4x,圆C2:(x-1)2+y2=1,过抛物线焦点的直线l 交C1于A,D两点,交C2于B,C两点. (Ⅰ)若|AB|+|CD|=2|BC|,求直线l的方程; (Ⅱ)求|AB|

如图,抛物线C1:y2=4x,圆C2:(x-1)2+y2=1,过抛物线焦点的直线l 交C1于A,D两点,交C2于B,C两点. (Ⅰ)若|AB|+|CD|=2|BC|,求直线l的方程; (Ⅱ)求|AB|

题目
如图,抛物线C1:y2=4x,圆C2:(x-1)2+y2=1,过抛物线焦点的直线l
交C1于A,D两点,交C2于B,C两点.

(Ⅰ)若|AB|+|CD|=2|BC|,求直线l的方程;
(Ⅱ)求|AB|•|CD|的值.
答案
(Ⅰ)抛物线C1:y2=4x的焦点为(1,0),圆C2:(x-1)2+y2=1,
圆心为(1,0),半径为1.则圆心C2(1,0)为抛物线的焦点,
由|AB|+|CD|=2|BC|,得|AD|=3|BC|=6.
由题易得直线l的斜率存在且不为零,
设直线l:y=k(x-1),A(x1,y1),D(x2,y2),
y=k(x−1)
y2=4x
,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
x1+x2
2k2+4
k2

又由抛物线的定义可得,|AD|=x1+x2+2=6,
所以x1+x2=
2k2+4
k2
=4
,解得k=±
2

则有直线l的方程为y=±
2
(x−1)
; 
(Ⅱ)若l与x轴垂直,则x1=x2=1;
若l与x轴不垂直,则由(Ⅰ)知x1x2
k2
k2
=1

所以由抛物线的定义可得,|AB|•|CD|=(x1+1-1)(x2+1-1)=x1x2=1.
(Ⅰ)求出抛物线的焦点为(1,0),圆的圆心为(1,0),半径为1.则圆心C2为抛物线的焦点,由|AB|+|CD|=2|BC|,得|AD|=3|BC|=6.设出直线l:y=k(x-1),联立抛物线方程消去y,得到二次方程,由根与系数的关系得到两根之和,又由抛物线的定义可得,|AD|=x1+x2+2,即可得到k,进而得到直线方程;
(Ⅱ)若l与x轴垂直,则x1=x2=1;若l与x轴不垂直,则有根与系数的关系,得到两根之积,再由抛物线的定义,即可得到所求的值.

直线与圆锥曲线的综合问题.

本题考查抛物线的定义、性质和方程的运用,考查直线与圆的位置关系,考查联立直线方程和抛物线方程,消去未知数,运用韦达定理解题,考查运算能力,属于中档题和易错题.

举一反三
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