设抛物线C的方程为x2=4y,M为直线l:y=-m(m>0)上任意一点,过点M作抛物线C的两条切线MA,MB,切点分别
设抛物线C的方程为x2=4y,M为直线l:y=-m(m>0)上任意一点,过点M作抛物线C的两条切线MA,MB,切点分别为A,B.(Ⅰ)当M的坐标为(0,-1)时,求过M,...
设抛物线C的方程为x2=4y,M为直线l:y=-m(m>0)上任意一点,过点M作抛物线C的两条切线MA,MB,切点分别为A,B.(Ⅰ)当M的坐标为(0,-1)时,求过M,A,B三点的圆的标准方程,并判断直线l与此圆的位置关系;(Ⅱ)当m变化时,试探究直线l上是否存在点M,使MA⊥MB?若存在,有几个这样的点,若不存在,请说明理由.
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(Ⅰ)当M的坐标为(0,-1)时,设过M点的切线方程为y=kx-1,代入x2=4y,整理得x2-4kx+4=0,①
令△=(4k)2-4×4=0,解得k=±1,
代入方程①得x=±2,故得A(2,1),B(-2,1).
因为M到AB的中点(0,1)的距离为2,从而过M,A,B三点的圆的标准方程为x2+(y-1)2=4.
∵圆心坐标为(0,1),半径为2,
∴圆与直线l:y=-1相切.…(6分)
(Ⅱ)设切点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),直线l上的点为M(x0,y0),
过抛物线上点A(x1,y1)的切线方程为y-y1=k(x-x1),因为
=4y1,k=
,
从而过抛物线上点A(x1,y1)的切线方程为y-y1=
(x-x1),
又切线过点M(x0,y0),所以得y0=
x0-
,即
?2x0x1+4y0=0.
同理可得过点B(x2,y2)的切线方程为
?2x0x2+4y0=0,…(8分)
因为kMA=
,kMB=
,且x1,x2是方程x2-2x0x+4y0=0的两实根,
所以
所以kMA?kMB=
?
令△=(4k)2-4×4=0,解得k=±1,
代入方程①得x=±2,故得A(2,1),B(-2,1).
因为M到AB的中点(0,1)的距离为2,从而过M,A,B三点的圆的标准方程为x2+(y-1)2=4.
∵圆心坐标为(0,1),半径为2,
∴圆与直线l:y=-1相切.…(6分)
(Ⅱ)设切点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),直线l上的点为M(x0,y0),
过抛物线上点A(x1,y1)的切线方程为y-y1=k(x-x1),因为
x | 2 1 |
x1 |
2 |
从而过抛物线上点A(x1,y1)的切线方程为y-y1=
x1 |
2 |
又切线过点M(x0,y0),所以得y0=
x1 |
2 |
x12 |
4 |
x | 2 1 |
同理可得过点B(x2,y2)的切线方程为
x | 2 2 |
因为kMA=
x1 |
2 |
x2 |
2 |
所以
|
所以kMA?kMB=
x1 |
2 |