1. 确定双曲线右焦点坐标,求出抛物线 $C$ 的方程及准线方程
由双曲线的方程 3x2−y2=1 可知,a2=3,b2=1,则焦点半距 c=a2+b2=2。
因此双曲线的右焦点为 F(2,0)。
因为抛物线 C:y2=2px(p>0) 的焦点与双曲线的右焦点重合,所以 2p=2,即 p=4。
所以抛物线 C 的方程为 y2=8x,其焦点为 F(2,0),准线方程为 x=−2。
2. 分析并判断选项 A 的正确性
根据抛物线定义,抛物线上的点 P 到焦点 F 的距离等于到准线 x=−2 的距离,即 ∣PF∣=xP+2p=xP+2。
若 ∣PF∣=6,则 xP+2=6,解得 xP=4。
所以点 P 的横坐标为 4,选项 A 正确。
3. 分析并判断选项 B 的正确性
抛物线 C 的准线方程为 x=−2,将其代入双曲线方程 3x2−y2=1,得 3(−2)2−y2=1,
解得 y2=31,即 y=±33。
所以被双曲线截得的线段长度为 2×33=323,选项 B 错误。
4. 分析并判断选项 C 的正确性
由于 △POF 的外接圆经过原点 O(0,0) 和 F(2,0),
因此该外接圆的圆心必定在 OF 的垂直平分线即直线 x=1 上。
设圆心为 I(1,y0)。
又因为该外接圆与抛物线的准线 x=−2 相切,
所以圆心 I 到准线的距离等于圆的半径 R,即 R=∣1−(−2)∣=3。
因此圆的面积为 S=πR2=9π,选项 C 正确。
5. 分析并判断选项 D 的正确性
△PMF 的周长为 ∣PF∣+∣PM∣+∣MF∣。
已知 M(1,2),F(2,0),所以恒定距离 ∣MF∣=(2−1)2+(0−2)2=5。
根据抛物线的定义,设点 P 到准线 x=−2 的投影为 P′,则 ∣PF∣=∣PP′∣。
所以 ∣PF∣+∣PM∣=∣PP′∣+∣PM∣。
当 P′,P,M 三点共线且平行于 x 轴时,∣PP′∣+∣PM∣ 取得最小值,最小值即为点 M(1,2) 到准线 x=−2 的距离,即 1−(−2)=3。
此时 △PMF 周长的最小值为 3+5,选项 D 正确。
综上,正确的选项为 ACD。