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设抛物线y2=2px(p> 0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点.点C在抛

思路解析:本题的解法很多,采用坐标方法进行代数推理,可以证明OA与OC的斜率相等,证明AO+OC=AC,证明OC与BF的交点A在抛物线上,证明AC的方程形如y=φ(p)x,等等,每种证明又有不同的表述形式,甚至可以用参数方程法,采用平面几何方法进行推理.

证法一:如图所示,

因为抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F(

,0),所以经过点F的直线AB的方程可设为x=my+
,代入抛物线方程得y2-2pmy-p2=0.

若记A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是该方程的两个根,所以y1y2=-p2.

因为BC∥x轴,且点C在准线x=-

上,所以点C的坐标为(-
,y2).

故直线CO的斜率为

k=

=
=
,

即k也是直线OA的斜率,所以直线AC经过原点O.

证法二:设A(x1,y1),B(x2,y2).

因为BC∥x轴,所以C(-

,y2).

因为A、B在抛物线上,

所以y12=2px1,y22=2px2.

又因为直线AB过焦点F,

所以kAF=kBF,即

=
.

所以

.

所以y1y2(y2-y1)=p2(y1-y2).

因为y1≠y2,所以y1y2=-p2.

因为kOC=

=
=
=
=kOA,

所以直线AC经过原点O.

证法三:因为抛物线y2=2px(p>0)的焦点为(

,0),

所以设直线AB的方程为x=ky+

.

消去x得y2-2pky-p2=0.

所以yA·yB=-p2.

因为A(

,yA),C(-
,yB),即C(-
,-
),

所以直线AC的方程为

=
.

化简得y=

x.

显然,原点O适合此方程,所以原点O在直线AC上.

证法四:设B(a,b),则C(-

,b),F(
,0),

所以直线BF的方程为y(a-

)=b(x-
),

直线OC的方程为y=-

x.

所以

消y得-

x(a-
)=b(x-
).

所以

所以A′(
,-
).

因为B在抛物线y2=2px上,所以b2=2ap.

所以A′(

,-
).

所以(-

)2=
=2p·
.

所以A′在抛物线y2=2px上.所以A′与A重合,即直线AC经过原点O.

证法五:如下图所示,记x轴与抛物线准线l的交点为E,过A作AD⊥l,D是垂足,则AD∥FE∥BC.

连结AC,与EF相交于点N,则

.

根据抛物线的性质,得|AF|=|AD|,|BF|=|BC|.

所以|EN|=

=
=|NF|,

即点N是EF的中点,与抛物线的顶点O重合,所以直线AC经过原点O.

证法六:如下图所示,

设准线交x轴于点E,过A点作AM⊥x轴于M.

设A(x1,y1),B(x2,y2),则C(-

,y2),所以
=
.

由证法二知y1=

所以

=
.所以△AOM∽△COE.所以∠AOM=∠COE.

故A、O、C三点共线,即直线AC过原点O.


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