设抛物线y2=4px(p>0)的准线与x轴的交点为M,过点M作直线l交抛物线于A,B两点.

设抛物线y2=4px(p>0)的准线与x轴的交点为M,过点M作直线l交抛物线于A,B两点.
(1)求线段AB中点的轨迹方程;
(2)若线段AB的垂直平分线交x轴于N(x0,0),求证:x0>3p;
(3)若直线l的斜率依次取p,p2,…,pn时,线段AB的垂直平分线与x轴的交点依次为N1,N2,…,Nn,当时0<p<1,求Sn−1
1
|N1N2|
+
1
|N2N3|
+…+
1
|Nn−1Nn|
(n≥2,n∈N*)
的值.
无水的叶子 1年前 已收到1个回答 举报

qqlanyilin 幼苗

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解题思路:(1)设出l的方程代入y2=4px,确定k的范围,利用韦达定理,确定线段AB的中点坐标,消参,即可求得AB中点的轨迹方程;
(2)求出线段AB的垂直平分线方程,令y=0,得x0=(
2
k2
+1)p
,从而可得结论;
(3)确定{
1
|Nn−1Nn|
}
是以
p3
2(1−p2)
为首项,以p2为公比的等比数列,且0<p2<1,即可求得结论.

(1)抛物线的准线为x=-p,∴M(-p,0),
设l:y=k(x+p)(k≠0),代入y2=4px得k2x2+2(k2-2)px+k2p2=0
由△=4(k2-2)2p2-4k4p2>0得-1<k<1(k≠0)
设线段AB的中点为Q(x,y),则x=
x1+x2
2=(
2
k2−1)p,y=k(x+p)=
2p
k
消去k,得y2=2p(x+p)(x>p),即为所求AB中点的轨迹方程;(4分)
(2)证明:线段AB的垂直平分线方程为y−
2p
k=−
1
k[x−(
2
k2−1)p].
令y=0,得x0=(
2
k2+1)p,∵0<k2<1,∴x0>3p;(8分)
(3)当斜率kn=pn时,N((
2
p2n+1)p,0),
∵|Nn−1Nn|=|xn−xn−1|=|(
2
p2n+1)p−(
2
p2n−2+1)p|=
2(1−p2)
p2n−1(0<p<1),

1
|Nn−1Nn|=
p2n−1
2(1−p2)=
p
2(1−p2)(p2)n−1,
∴{
1
|Nn−1Nn|}是以
p3
2(1−p2)为首项,以p2为公比的等比数列,且0<p2<1
故Sn=
p3(1−p2n−2)
2(1−p

点评:
本题考点: 轨迹方程;数列的求和.

考点点评: 本题考查轨迹方程,考查等比数列的证明与求和,确定数列的通项是关键.

1年前

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