6. 设抛物线C:y^2=2px(p>0)的焦点为F,点A在C上,过A作C的准线的垂线,垂足为B,若直线BF的方程为y=-2x+2,则|AF|=()A. 3B. 4C. 5D. 6
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查抛物线的几何性质,包括焦点、准线的位置,以及抛物线上点的坐标表示。同时,涉及直线方程的求解和两点间距离的计算。
解题核心思路:
- 确定抛物线参数:根据标准抛物线方程确定焦点和准线的位置。
- 坐标表示:用参数表示点A的坐标,并根据准线位置确定点B的坐标。
- 直线方程分析:利用点B和焦点F的坐标,结合已知直线方程求解参数。
- 距离计算:最终通过两点间距离公式求解|AF|。
破题关键点:
- 准线与焦点的坐标关系:抛物线$y^2=2px$的焦点为$(\frac{p}{2},0)$,准线为$x=-\frac{p}{2}$。
- 点B的坐标:点B是点A到准线的垂足,因此其横坐标为$-\frac{p}{2}$,纵坐标与A相同。
- 直线斜率与方程:通过点B和焦点F的直线斜率需与题目给出的斜率一致,从而建立方程求解参数。
步骤1:确定抛物线参数
抛物线方程为$y^2=2px$,其焦点$F$坐标为$\left(\frac{p}{2}, 0\right)$,准线方程为$x=-\frac{p}{2}$。
步骤2:表示点A和点B的坐标
设点$A$在抛物线上,其坐标为$\left(\frac{y_1^2}{2p}, y_1\right)$。点$B$是点$A$到准线的垂足,因此$B$的坐标为$\left(-\frac{p}{2}, y_1\right)$。
步骤3:分析直线BF的方程
直线$BF$经过点$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$和$B\left(-\frac{p}{2}, y_1\right)$,其斜率为:
$m = \frac{y_1 - 0}{-\frac{p}{2} - \frac{p}{2}} = -\frac{y_1}{p}$
根据题意,直线方程为$y = -2x + 2$,斜率为$-2$,因此:
$-\frac{y_1}{p} = -2 \implies y_1 = 2p$
步骤4:确定参数$p$的值
将点$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$代入直线方程$y = -2x + 2$,得:
$0 = -2 \cdot \frac{p}{2} + 2 \implies -p + 2 = 0 \implies p = 2$
步骤5:计算点A和焦点F的坐标
- 焦点$F$坐标为$\left(\frac{2}{2}, 0\right) = (1, 0)$。
- 点$A$的坐标为$\left(\frac{(2p)^2}{2p}, 2p\right) = \left(\frac{16}{4}, 4\right) = (4, 4)$。
步骤6:计算|AF|
两点间距离公式:
$|AF| = \sqrt{(4 - 1)^2 + (4 - 0)^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$