题目
已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,过点B(0,-1)的直线交C于P,Q两点,则( )A. C的准线为y=-1B. 直线AB与C相切C. |OP|•|OQ|>|OA|2D. |BP|•|BQ|>|BA|2
已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,过点B(0,-1)的直线交C于P,Q两点,则( )
A. C的准线为y=-1
B. 直线AB与C相切
C. |OP|•|OQ|>|OA|2
D. |BP|•|BQ|>|BA|2
题目解答
答案
BCD
B. 直线AB与C相切
C. |OP|•|OQ|>|OA|2
D. |BP|•|BQ|>|BA|2
B. 直线AB与C相切
C. |OP|•|OQ|>|OA|2
D. |BP|•|BQ|>|BA|2
解析
步骤 1:确定抛物线的参数
点A(1,1)在抛物线C:x^{2}=2py(p>0)上,代入点A的坐标,得到1^{2}=2p*1,解得p=1/2。因此,抛物线的方程为x^{2}=y,准线方程为y=-1/4,选项A错误。
步骤 2:判断直线AB与抛物线C的关系
由于A(1,1),B(0,-1),则${k}_{AB}=\frac{1-(-1)}{1-0}=2$,直线AB的方程为y=2x-1。联立$\left\{\begin{array}{l}{y=2x-1}\\{{x}^{2}=y}\end{array}\right.$,可得x^{2}-2x+1=0,解得x=1,故直线AB与抛物线C相切,选项B正确。
步骤 3:判断|OP|•|OQ|与|OA|^{2}的关系
根据对称性及步骤2的分析,不妨设过点B的直线方程为y=kx-1(k>2),与抛物线在第一象限交于P(x_1,y_1),Q(x_2,y_2)。联立$\left\{\begin{array}{l}{y=kx-1}\\{y={x}^{2}}\end{array}\right.$,消去y并整理可得x^{2}-kx+1=0,则x_1+x_2=k,x_1x_2=1,${y}_{1}{y}_{2}=(k{x}_{1}-1)(k{x}_{2}-1)={k}^{2}{x}_{1}{x}_{2}-k({x}_{1}+{x}_{2})+1=1$。$|OP|•|OQ|=\sqrt{{{x}_{1}}^{2}+{{y}_{1}}^{2}}•\sqrt{{{x}_{2}}^{2}+{{y}_{2}}^{2}}$$≥\sqrt{2{x}_{1}{y}_{1}}•\sqrt{2{x}_{2}{y}_{2}}=2\sqrt{{x}_{1}{x}_{2}{y}_{1}{y}_{2}}=2=|OA{|}^{2}$,由于等号在x_1=x_2=y_1=y_2=1时才能取到,故等号不成立,选项C正确。
步骤 4:判断|BP|•|BQ|与|BA|^{2}的关系
$|BP||BQ|=\sqrt{{{x}_{1}}^{2}+({y}_{1}+1)^{2}}•\sqrt{{x}^{2}+({y}_{2}+1)^{2}}$$>\sqrt{{{x}_{1}}^{2}+4{y}_{1}}•\sqrt{{{x}_{2}}^{2}+4{y}_{2}}=\sqrt{5{{x}_{1}}^{2}}•\sqrt{5{{x}_{2}}^{2}}$=$5\sqrt{{(x}_{1}{x}_{2})^{2}}=5=|BA{|}^{2}$,选项D正确。
点A(1,1)在抛物线C:x^{2}=2py(p>0)上,代入点A的坐标,得到1^{2}=2p*1,解得p=1/2。因此,抛物线的方程为x^{2}=y,准线方程为y=-1/4,选项A错误。
步骤 2:判断直线AB与抛物线C的关系
由于A(1,1),B(0,-1),则${k}_{AB}=\frac{1-(-1)}{1-0}=2$,直线AB的方程为y=2x-1。联立$\left\{\begin{array}{l}{y=2x-1}\\{{x}^{2}=y}\end{array}\right.$,可得x^{2}-2x+1=0,解得x=1,故直线AB与抛物线C相切,选项B正确。
步骤 3:判断|OP|•|OQ|与|OA|^{2}的关系
根据对称性及步骤2的分析,不妨设过点B的直线方程为y=kx-1(k>2),与抛物线在第一象限交于P(x_1,y_1),Q(x_2,y_2)。联立$\left\{\begin{array}{l}{y=kx-1}\\{y={x}^{2}}\end{array}\right.$,消去y并整理可得x^{2}-kx+1=0,则x_1+x_2=k,x_1x_2=1,${y}_{1}{y}_{2}=(k{x}_{1}-1)(k{x}_{2}-1)={k}^{2}{x}_{1}{x}_{2}-k({x}_{1}+{x}_{2})+1=1$。$|OP|•|OQ|=\sqrt{{{x}_{1}}^{2}+{{y}_{1}}^{2}}•\sqrt{{{x}_{2}}^{2}+{{y}_{2}}^{2}}$$≥\sqrt{2{x}_{1}{y}_{1}}•\sqrt{2{x}_{2}{y}_{2}}=2\sqrt{{x}_{1}{x}_{2}{y}_{1}{y}_{2}}=2=|OA{|}^{2}$,由于等号在x_1=x_2=y_1=y_2=1时才能取到,故等号不成立,选项C正确。
步骤 4:判断|BP|•|BQ|与|BA|^{2}的关系
$|BP||BQ|=\sqrt{{{x}_{1}}^{2}+({y}_{1}+1)^{2}}•\sqrt{{x}^{2}+({y}_{2}+1)^{2}}$$>\sqrt{{{x}_{1}}^{2}+4{y}_{1}}•\sqrt{{{x}_{2}}^{2}+4{y}_{2}}=\sqrt{5{{x}_{1}}^{2}}•\sqrt{5{{x}_{2}}^{2}}$=$5\sqrt{{(x}_{1}{x}_{2})^{2}}=5=|BA{|}^{2}$,选项D正确。