已知抛物线L:x2=2py(p>0)和点M(2,2),若抛物线L上存在不同的两点A、B满足AM+BM=0.

已知抛物线L:x2=2py(p>0)和点M(2,2),若抛物线L上存在不同的两点A、B满足
AM
+
BM
=0

(1)求实数p的取值范围;
(2)当p=2时,抛物线L上是否存在异于A、B的点C,使得经过A、B、C三点的圆和抛物线L在点C处有相同的切线?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
love_052886 1年前 已收到1个回答 举报

xuguiyi 幼苗

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解题思路:(1)先利用
AM
+
BM
=0
得M为AB的中点,把直线AB的方程与抛物线方程联立借助于判别式大于0求出实数p的取值范围;
(2)先利用圆过A、B、C三点求出圆心坐标和点C坐标之间的关系,再利用抛物线L在点C处切线与NC垂直求出点C的坐标即可.

(1)设A,B两点的坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<x2


AM+

BM=0,查得M为AB的中点,即x1+x2=4.显然直线AB与x轴不垂直,
设直线AB的方程为y-2=k(x-2),
即y=kx+2-2k,将y=kx+2-2k代入x2=2py中,得x2-2pkx+4(k-1)p=0.


△=4p2k2−16(k−1)p>0
x1+x2=2pk=4,∴p>1,故p的取值范围为(1,+∞).
(2)当p=2时,由(1)求得A,B的坐标分别为A(0,0),B(4,4).
假设抛物线L:x2=4y上存在点C(t,
t2
4)(t≠0且t≠4),
使得经过A、B、C三点的圆和抛物线L在点C处有相同的切线.设圆的圆心坐标为N(a,b),


|NA|=|NB
|NA|=|NC,∴


a2+b2=
(a−4)2+(b−4)2

a2+b2=
(a−t)2+(b−
t2
4)2


a+b=4
4a+tb=2t+
1
8t3解得

a=−
t2+4t
8
b=
t2+4t+32
8.
∵抛物线L在点C处切线的斜率为k=y′|x=t=
t
2,而t≠0,且该切线与NC垂直,

b−
t2
4
a−t•
t
2=−1.
即2a+bt−2t−
1
4t3=0.
将a=−
t2+4t
8,b=
t2+4t+32
8代入上式,得t3-2t2-8t=0,
即t(t-4)(t+2)=0.
∵t≠0且t≠4,
∴t=-2.故存在满足题设的点C,其坐标为(-2,1).

点评:
本题考点: 圆与圆锥曲线的综合.

考点点评: 本题综合考查了直线与圆锥曲线以及圆于圆锥曲线的综合问题,是对知识的综合,是道难题.

1年前

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