已知抛物线C:y2=4x焦点为F,过F的直线交抛物线C于A,B两点,l1、l2分别过点A、B且与抛物线C相切,P为l1

已知抛物线C:y2=4x焦点为F,过F的直线交抛物线C于A,B两点,l1、l2分别过点A、B且与抛物线C相切,P为l1、l2的交点.(1)求证:动点P在一条定直线上,并求此直线方程;(2)设C、D为直线l1、l2与直线x=4的交点,△PCD面积为S1,△PAB面积为S2,求S1S2的取值范围.
2026年09月25日 16:22
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网友(1):

(1)设A(

y12
4
,y1),B(
y22
4
,y2
)(y1>0>y2),
易知l1斜率存在,设为k1,则l1方程为y-y1=k1(x?
y12
4
)
,
由
y?y1=k1(x?
y12
4
)
y2=4x
,得k1y2?4y+4y1?k1y12=0,
由直线l1与抛物线C相切,知△=16-4k1(4y1?k1y12)=0,
于是,k1=
2
y1
,l1方程为y=
2
y1
x+
1
2
y1
,
同理l2方程为y=
2
y2
x+
1
2
y2
,
联立l1、l2方程可得点P坐标为P(
y1y2
4
,
y1+y2
2
),
设直线AB的方程为x=ty+1,与抛物线方程联立得y2-4ty-4=0.
y1+y2=4t,y1y2=-4,则xP=
y1y2
4
=-1,
∴点P定在直线x=-1上.
(2)由(1)知,C、D的坐标分别为C(4 , 
8
y1
+
1
2
y1)
、D(4 , 
8
y2
+
1
2
y2)
.
∴| CD |=|  (
8
y1
+
1
2
y1)?(
8
y2
+
1
2
y2) |=| 
(y1y2?16)(y1?y2)
2y1y2
 |
.
∴S1=S△PCD=
1
2
| 4?
y1y2
4
 |?| 
(y1y2?16)(y1?y2)
2y1y2
 |
=
25
4
|y1?y2|
,
S2=S△PAB=
1
2
|?2?2t2|
1+t2
?
1+t2
|y1?y2|
,
S1
S2
=
25
4(1+t2)
∈(0,
25
4
]
.