已知抛物线MM:y2=8xy^{2}=8x的焦点为FF,过FF的直线交MM于AA,BB两点,若S△AOB=45(OS_{\triangle AOB}=4\sqrt{5}(O为坐标原点)),则该直线的斜率为()(\quad)
A. ±3±\sqrt{3}
B. 22
C. 3\sqrt{3}
D. ±2±2

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

1. 确定抛物线的焦点坐标及点O到焦点F的距离

根据抛物线 MM 的方程为 y2=8xy^2 = 8x,可知其焦点为 F(2,0)F(2, 0),所以 ∣OF∣=2|OF| = 2。

2. 用 $A, B$ 两点纵坐标的差表示 $\triangle AOB$ 的面积

设 A(x1,y1)A(x_1, y_1),B(x2,y2)B(x_2, y_2)。因为过焦点 F(2,0)F(2,0) 的直线交抛物线于 A,BA, B 两点,且 △AOB\triangle AOB 可以看作以 OFOF 为底边,以 A,BA, B 两点到 xx 轴的距离之和(即 ∣y1∣+∣y2∣|y_1| + |y_2|)为高的两个三角形面积之和。由于 A,BA, B 分布在 xx 轴两侧,有 y1y2<0y_1 y_2 < 0,所以 ∣y1−y2∣=∣y1∣+∣y2∣|y_1 - y_2| = |y_1| + |y_2|。因此,△AOB\triangle AOB 的面积为:
S△AOB=S△AOF+S△BOF=12∣OF∣∣y1∣+12∣OF∣∣y2∣=12∣OF∣∣y1−y2∣=∣y1−y2∣S_{\triangle AOB} = S_{\triangle AOF} + S_{\triangle BOF} = \frac{1}{2} |OF| |y_1| + \frac{1}{2} |OF| |y_2| = \frac{1}{2} |OF| |y_1 - y_2| = |y_1 - y_2|
已知 S△AOB=45S_{\triangle AOB} = 4\sqrt{5},所以 ∣y1−y2∣=45|y_1 - y_2| = 4\sqrt{5}。

3. 设直线方程并与抛物线方程联立,利用韦达定理建立关于斜率的方程

易知直线的斜率不为 00,故可设直线 ABAB 的方程为 x=my+2x = my + 2(其中 m=1km = \frac{1}{k},kk 为直线斜率)。联立直线方程与抛物线方程:
{x=my+2y2=8x\begin{cases} x = my + 2 \\ y^2 = 8x \end{cases}
消去 xx 得:
y2−8my−16=0y^2 - 8my - 16 = 0
根据一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),得:
y1+y2=8m,y1y2=−16y_1 + y_2 = 8m, \quad y_1 y_2 = -16
利用两根之差的绝对值公式,可得:
∣y1−y2∣=(y1+y2)2−4y1y2=(8m)2−4(−16)=64m2+64=8m2+1|y_1 - y_2| = \sqrt{(y_1 + y_2)^2 - 4y_1 y_2} = \sqrt{(8m)^2 - 4(-16)} = \sqrt{64m^2 + 64} = 8\sqrt{m^2 + 1}

4. 求解直线斜率

因为 ∣y1−y2∣=45|y_1 - y_2| = 4\sqrt{5},所以:
8m2+1=458\sqrt{m^2 + 1} = 4\sqrt{5}
两边除以 44 得:
2m2+1=52\sqrt{m^2 + 1} = \sqrt{5}
两边平方得:
4(m2+1)=5  ⟹  m2+1=54  ⟹  m2=144(m^2 + 1) = 5 \implies m^2 + 1 = \frac{5}{4} \implies m^2 = \frac{1}{4}
解得 m=±12m = \pm \frac{1}{2}。
所以直线的斜率 k=1m=±2k = \frac{1}{m} = \pm 2。
结合选项,应选 D。

答案

D

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1过双曲线CC:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0) \dfrac {x^{2}}{a^{2}}- \dfrac {y^{2}}{b^{2}} =1(a > 0 , b > 0)的左焦点FF且斜率为12 \dfrac {1}{2}的直线ll与双曲线…
  2. 2如图,两个椭圆x225+y29=1\dfrac{{x}^{2}}{25}+ \dfrac{{y}^{2}}{9}=1、y225+x29=1\dfrac{{y}^{2}}{25}+ \dfrac{{x}^{2}}{9}=1内部重叠区域的边界记为曲线CC…
  3. 3若点AA的坐标是(4,2)(4,2),FF是抛物线y2=2xy^{2}=2x的焦点,点PP在抛物线上移动,为使得∣PA∣+∣PF∣|PA|+|PF|取得最小值,则PP点的坐标是()() A. (1,2)(1,2) B. (2,1)(2,1)…
  4. 4已知三个实数22,mm,88构成一个等比数列,则圆锥曲线x2m+y22=1 \dfrac {x^{2}}{m}+ \dfrac {y^{2}}{2}=1的离心率为()() A. 22 \dfrac { \sqrt {2}}{2}…
  5. 5已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0) \dfrac {x^{2}}{a^{2}}+ \dfrac {y^{2}}{b^{2}}=1(a > b > 0),F1F_{1}和F2F_{2}是椭圆的左、右焦点,过F1F_{1}的直线交椭圆于A(x1,y1)A(x_{1},y_{1})…