(2011?浙江)如图,设P是抛物线C1:x2=y上的动点.过点P做圆C2:x2+(y+3)2=1的两条切线,交直线l:y=-
(2011?浙江)如图,设P是抛物线C1:x2=y上的动点.过点P做圆C2:x2+(y+3)2=1的两条切线,交直线l:y=-3于A,B两点.(Ⅰ)求C2的圆心M到抛物线...
(2011?浙江)如图,设P是抛物线C1:x2=y上的动点.过点P做圆C2:x2+(y+3)2=1的两条切线,交直线l:y=-3于A,B两点.(Ⅰ)求C2的圆心M到抛物线 C1准线的距离.(Ⅱ)是否存在点P,使线段AB被抛物线C1在点P处的切线平分?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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(Ⅰ)因为抛物线 C1准线的方程为:y=-
,
所以圆心M到抛物线 C1准线的距离为:|-
-(-3)|=
.
(Ⅱ)设点P的坐标为(x0,x02),抛物线 C1在点P处的切线交直线l与点D,
因为:y=x2,所以:y′=2x;
再设A,B,D的横坐标分别为xA,xB,xD,
∴过点P(x0,x02)的抛物线 C1的切线的斜率k=2x0.
过点P(x0,x02)的抛物线 C1的切线方程为:y-x02=2x0(x-x0) ①
当 x0=1时,过点P(1,1)且与圆C2相切的切线PA方程为:y-1=
(x-1).可得xA=-
,xB=1,xD=-1,xA+xB≠2xD.
当x0=-1时,过点P(-1,1)且与圆C2的相切的切线PB的方程为:y-1=-
(x+1).可得xA=-1,xB=
,xD=1,xA+xB≠2xD.
所以x02-1≠0.设切线PA,PB的斜率为k1,k2,
则:PA:y-x02=k1(x-x0) ②
PB:y-x02=k2(x-x0).③
将y=-3分别代入①,②,③得xD=
(x0≠0);xA=x0?
;xB=x0?
(k1,k2≠0)
从而xA+xB=2x0?(x02+3)(
+
).
又
1 |
4 |
所以圆心M到抛物线 C1准线的距离为:|-
1 |
4 |
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4 |
(Ⅱ)设点P的坐标为(x0,x02),抛物线 C1在点P处的切线交直线l与点D,
因为:y=x2,所以:y′=2x;
再设A,B,D的横坐标分别为xA,xB,xD,
∴过点P(x0,x02)的抛物线 C1的切线的斜率k=2x0.
过点P(x0,x02)的抛物线 C1的切线方程为:y-x02=2x0(x-x0) ①
当 x0=1时,过点P(1,1)且与圆C2相切的切线PA方程为:y-1=
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8 |
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当x0=-1时,过点P(-1,1)且与圆C2的相切的切线PB的方程为:y-1=-
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8 |
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所以x02-1≠0.设切线PA,PB的斜率为k1,k2,
则:PA:y-x02=k1(x-x0) ②
PB:y-x02=k2(x-x0).③
将y=-3分别代入①,②,③得xD=
x02?3 |
2x0 |
x02+3 |
k1 |
x02+3 |
k2 |
从而xA+xB=2x0?(x02+3)(
1 |
k1 |
1 |
k2 |
又
|?x0k1+x02+3| | |
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