过点F(0,1)作直线l与抛物线x2=4y相交于两点A、B,圆C:x2+(y+1)2=1

过点F(0,1)作直线l与抛物线x2=4y相交于两点A、B,圆C:x2+(y+1)2=1
(1)若抛物线在点B处的切线恰好与圆C相切,求直线l的方程;
(2)过点A、B分别作圆C的切线BD、AE,试求|AB|2-|AE|2-|BD|2的取值范围.
耘之妖 1年前 已收到1个回答 举报

乌乌绳 幼苗

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解题思路:(1)先求抛物线过点B的切线方程,利用点B处的切线恰好与圆C相切及点B在抛物线即可求得点B坐标,从而可求直线方程;
(2)由已知,直线l的斜率存在,则设直线l的方程为:y=kx+1,与x2=4y联立,再分别表示出各线段长,即可求得|AB|2-|AE|2-|BD|2的取值范围.

(1)设A(x1,y1),B(x2,y2
由x2=4y,得y/=
1
2x,则过点B的切线方程为:
x2
2x−y+y2−

x22
2=0
由已知:点B处的切线恰好与圆C相切,y2=

x22
4
∴x2=±2
3,y2=3,即点B坐标为(±2
3,3),
∴直线l的方程为:y=±

3
3x+1
(Ⅱ)
法一:由已知,直线l的斜率存在,则设直线l的方程为:y=kx+1,
联立x2=4y,得x2-4kx-4=0,∴x1+x2=4k,x1x2=-4
∴x12+x22=16k2+8
∴|AB|2-|AE|2-|BD|2=(-2-2k2)x1x2-4k(x1+x2)-6=-8k2+2≤2
∴|AB|2-|AE|2-|BD|2的取值范围是(-∞,2]
法二:根据题意,连接AC、AB﹑EC﹑ED.设直线l的方程为:y=kx+1,
联立x2=4y可得x2-4kx-4=0,∴x1+x2=4k,x1x2=-4
|AE|2=|AC|2-|EC|2=x12+(y1+1)2-1.
同理,|BD|2=x22+(y2+1)2-1.
又|AB|2=(y1+y2+2)2
∴|AB|2-|AE|2-|BD|2=2x1x2+4(x1+x2)-(y12+y22)-2(y1+y2)+4=-8k2+2≤2.
∴|AB|2-|AE|2-|BD|2的取值范围是(-∞,2]

点评:
本题考点: 圆与圆锥曲线的综合.

考点点评: 本题主要考查抛物线的定义和直线与曲线的相切问题,解决此类问题的必须熟悉曲线的定义和曲线的图形特征,这也是高考常考的知识点

1年前

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