16.(5分)已知点M(﹣1,1)和抛物线C: $y ^ { 2 } = 4 x$ ,过C的焦点且斜率为k的直 线与C交于A,B两点.若 $\angle A M B = 9 0 ^ { \circ }$ ,则k=
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2018_新课标III卷
16.(5分)已知点M(﹣1,1)和抛物线C: $y ^ { 2 } = 4 x$ ,过C的焦点且斜率为k的直 线与C交于A,B两点.若 $\angle A M B = 9 0 ^ { \circ }$ ,则k=
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用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【考点】K8:抛物线的性质;KN:直线与抛物线的综合
【专题】11:计算题;34:方程思想;35:转化思想;49:综合法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】由已知可求过A,B两点的直线方程为 ${ \sf y } = { \sf k } ( { \sf x } - 1 )$ ,然后联立直线与抛物线方程组可得, $k ^ { 2 } { \bf x } ^ { 2 } \mathrm { ~ - ~ } 2 \mathrm { ~ } \left( 2 { \mathrm { + } } { \bf k } ^ { 2 } \right) \mathrm { ~ } { \bf x } { \mathrm { + } } { \bf k } ^ { 2 } { \mathrm { = } } 0$ ,可表示 $\cdot { \sf x } _ { 1 } + { \sf x } _ { 2 } , ~ { \sf x } _ { 1 } { \sf x } _ { 2 } , ~ { \sf y } _ { 1 } { + \sf y } _ { 2 } , ~ { \sf y } _ { 1 } { \sf y } _ { 2 }$ 由 $\angle A M B = 9 0 ^ { \circ }$ ,向量的数量积为0,代入整理可求k
【解答】解:∵抛物线C: $y ^ { 2 } = 4 x$ 的焦点F(1,0),
∴过A,B两点的直线方程为 ${ \sf y } = { \sf k } ( { \sf x } - 1 )$
联立 $\left\{ \begin{array} { l } { { \bf { y } } ^ { 2 } { = } 4 { \bf { x } } } \\ { { \bf { y } } { = } { \bf { k } } \left( { \bf { x } } { - } 1 \right) } \end{array} \right.$ 可得, $k ^ { 2 } { \bf x } ^ { 2 } \mathrm { ~ - ~ } 2 \mathrm { ~ } \left( 2 { + } { \bf k } ^ { 2 } \right) \mathrm { ~ } { \bf x } { + } { \bf k } ^ { 2 } { = } 0$
设A $( { \sf x } _ { 1 } , { \sf y } _ { 1 } ) , { \sf B } ( { \sf x } _ { 2 } , { \sf y } _ { 2 } )$
则 $x _ { 1 } + x _ { 2 } = \frac { 4 + 2 k ^ { 2 } } { k ^ { 2 } } , x _ { 1 } x _ { 2 } = 1$
$$ \therefore y _ { 1 } + y _ { 2 } = k ( \mathbf x _ { 1 } + \mathbf x _ { 2 } - 2 ) = \frac { 4 } { \mathbf k } , \forall \mathbf x _ { 2 } = \mathbf k ^ { 2 } ( \mathbf x _ { 1 } - \mathbf 1 ) ( \mathbf x _ { 2 } - \mathbf 1 ) = \mathbf k ^ { 2 } \big [ \mathbf x _ { 1 } \mathbf x _ { 2 } - \mathbf \beta ( \mathbf x _ { 1 } + \mathbf x _ { 2 } ) \mathbf \beta + \mathbf 1 \big ] = - \mathbf k ( \mathbf x _ { 1 } + \mathbf x _ { 2 } ) , $$
4,
∵M(﹣1,1),
∴ =(x<sub>1</sub>+1,y<sub>1</sub>﹣1), =(x<sub>2</sub>+1,y<sub>2</sub>﹣1),
$$ \because \angle A M B = 9 0 ^ { \circ } , \therefore \overrightarrow { A B } = \overrightarrow { M B } = 0 $$
$$ \therefore ( x _ { 1 } + 1 ) ( x _ { 2 } + 1 ) + ( y _ { 1 } - 1 ) ( y _ { 2 } - 1 ) = 0 , $$
整理可得, $\times _ { 1 } \times _ { 2 } + ( x _ { 1 } + x _ { 2 } ) + y _ { 1 } y _ { 2 } - ( y _ { 1 } + y _ { 2 } ) + 2 = 0$
$$ \therefore 1 + 2 + \frac { 4 } { 5 ^ { 2 } } - 4 - \frac { 4 } { k } + 2 = 0 , $$
即 $k ^ { 2 } - 4 k + 4 = 0$
∴k=2
故答案为:2
【点评】本题主要考查了直线与圆锥曲线的相交关系的应用,解题的难点是本题具有较大的计算量