如何证明“过抛物线准线上的点做抛物线两条切线，则两个切点所在直线过焦点。”

Question

如题所述

Answer 1

证明：不妨设抛物线是x^2=4py(p>0),准线是y=-p,焦点F(0,p)
设M(t,-p)是准线上任意一点,过M作抛物线的两条切线MA、MB,A、B是切点。

因A、B在抛物线上，设A(2pm,pm^2),B(2pn,pn^2) (m≠n)
由x^2=4py 得y=x^2/(4p), y'=x/(2p)

在A处切线斜率k=m,切线方程是mx-y-pm^2=0
它过M(t,-p)得 mt+p-pm^2=0
即 pm^2-tm-p=0 (1)

在B处切线斜率k=n,切线方程是nx-y-pn^2=0
它过M(t,-p)得 nt+p-pn^2=0
即 pn^2-tn-p=0 (2)

由(1)(2) 得m,n是方程z^2-tz-p=0的两个根
得 m+n=t/p, 且 mn=-1 (3)

由A(2pm,pm^2),B(2pn,pn^2) (m≠n)可得直线AB的方程是
(m+n)x-2y-2pmn=0
将(3)代入得 (t/p)x-2y+2p=0

即 tx-2p(y-p)=0
该直线恒过F(0,p) .
得证。

希望能帮到你！

Answer 2

要先建系,抛物线顶点为原点,焦点在x轴或者y轴
倒是无所谓的,我证在y轴上的
设x^2=2py(p>0),则准线上任意一点P(x0,-p/2),设抛物线上有一点Q(x,x^2/2p)使PQ与其相切,则
f'(x)=x/p,所以(x^2/2p+ p/2)/x-x0=x/p,整理得x^2-2x0x-p^2=0设两切点分别Q1(x1,x1^2/2p)Q2(x2,x2^2/2p) x1x2=-p^2
PQ1向量=(x1,x1^2/2p -p/2)PQ2向量=(x2,x2^2/2p -p/2)据向量共线定理
x1(x2^2/2p -p)-x2(x1^2/2p -p)=x1x2(x2-x1)/2p +p(x2-x1)/2=(x2-x1)(x1x2/2p +p/2)=0
即PQ1向量PQ2向量共线所以三点共线

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