如图,已知抛物线 $C:{x^2}= 4y$,过点 $M\left(0,2\right)$ 任作一直线与 $C$ 相交于 $A$,$B$ 两点,过点 $B$ 作 $y$ 轴的平行线与直线 $AO$ 相交于点 $D$($O$ 为坐标原点).
【难度】
【出处】
2014年高考江西卷(文)
【标注】
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线的性质证明问题
  • 知识点
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    解析几何
    >
    抛物线
    >
    抛物线的方程
    >
    抛物线的参数方程
  • 知识点
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    解析几何
    >
    直线与圆锥曲线
    >
    切线方程
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线的性质证明问题
  1. 证明:动点 $D$ 在定直线上;
    标注
    • 题型
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      解析几何
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      圆锥曲线的性质证明问题
    • 知识点
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      解析几何
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      抛物线
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      抛物线的方程
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      抛物线的参数方程
    答案
    解析
    设 $A(4t_1,4t_1^2)$,$B(4t_2,4t_2^2)$,$D(4t_2,m)$.
    由于 $A,M,B$ 三点共线,从而$$\dfrac{4t_1^2-2}{4t_1-0}=\dfrac{4t_2^2-2}{4t_2-0},$$整理可得 $t_1t_2=-\dfrac 12.$
    由于 $A,O,D$ 三点共线,从而$$\dfrac{4t_1^2}{4t_1}=\dfrac{m}{4t_2},$$于是 $m=4t_1t_2=-2$ 为定值,因此动点 $D$ 在定直线 $y=-2$ 上.
  2. 作 $C$ 的任意一条切线 $l$(不含 $x$ 轴)与直线 $y = 2$ 相交于点 ${N_1}$,与 $(1)$ 中的定直线相交于点 ${N_2}$,证明:${\left|{M{N_2}}\right|}^2 - |M{N_1}|^2$ 为定值,并求此定值.
    标注
    • 知识点
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      解析几何
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      直线与圆锥曲线
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      切线方程
    • 题型
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      解析几何
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      圆锥曲线的性质证明问题
    答案
    $|MN_2|^2-|MN_1|^2$ 为定值 $8$
    解析
    根据题意,作示意图.设 $P(4t,4t^2)$,则抛物线 $y=\dfrac 14x^2$ 在 $x=4t$ 处的切线方程为$$y=2t(x-4t)+4t^2,$$即 $y=2tx-4t^2$.
    分别与直线 $y=2$ 和 $y=-2$ 联立,可得 $N_1\left(2t+\dfrac 1t,2\right)$,$N_2\left(2t-\dfrac 1t,-2\right)$,因此$$|MN_2|^2-|MN_1|^2=\left(2t-\dfrac 1t\right)^2+16-\left(2t+\dfrac 1t\right)^2=8,$$因此 $|MN_2|^2-|MN_1|^2$ 为定值 $8$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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