(2014•开封模拟)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线为L,焦点为F,⊙M的圆心在y轴的正半轴上,且与x轴相切

(2014•开封模拟)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线为L,焦点为F,⊙M的圆心在y轴的正半轴上,且与x轴相切,过原点作倾斜角为[π/6]的直线n,交L于点A,交⊙M于另一点B,且|AO|=|OB|=2
(Ⅰ)求⊙M和抛物线C的方程;
(Ⅱ)过L上的动点Q作⊙M的切线,切点为S、T,求当坐标原点O到直线ST的距离取得最大值时,四边形QSMT的面积.
夜的舞蹈 1年前 已收到1个回答 举报

魏陈楚生 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)画出图形,设准线交y轴于N,在直角三角形ANO中,结合已知条件求出|ON|即p的值,则抛物线方程可求,在三角形MOB中,由三角形为正三角形得到|OM|的值,从而求得圆的方程;
(Ⅱ)设出两个切点的坐标,求出两条切线的方程,进一步得到ST所在直线方程,写出原点到ST的距离,分析可知当a=0时即Q在y轴上时原点到ST的距离最大,由此求出ST与MQ的长度,则四边形QSMT的面积可求.

(Ⅰ)如图,

设准线L交y轴于N(0,-
p
2),在Rt△OAN中,∠OAN=
π
6,
∴|ON|=
|OA|
2=1,
∴p=2,则抛物线方程是x2=4y;
在△OMB中有OM=OB,∠MOB=
π
3,
∴OM=OB=2,
∴⊙M方程是:x2+(y-2)2=4;
(Ⅱ)设S(x1,y1),T(x2,y2),Q(a,-1)
∴切线SQ:x1x+(y1-2)(y-2)=4;切线TQ:x2x+(y2-2)(y-2)=4,
∵SQ和TQ交于Q点,
∴ax1-3(y1-2)=4和ax2-3(y2-2)=4成立,
∴ST方程:ax-3y+2=0.
∴原点到ST距离d=
2

a2+9,当a=0,即Q在y轴上时d有最大值.
此时直线ST方程是y=
2
3.
代入x2+(y-2)2=4,得x=±
2
5
3.
∴|ST|=
4
5
3,|MQ|=3.
此时四边形QSMT的面积S=
1

4
5
3×3=2
5.

点评:
本题考点: 圆与圆锥曲线的综合.

考点点评: 本题主要考查圆与圆锥曲线的综合问题,其中涉及到抛物线以及圆的标准方程的求法,考查了圆的切线方程的求法及过圆切点的直线方程的求法,综合考查了学生分析问题的能力和基础的运算能力,是有一定难度题目.

1年前

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