在平面直角坐标系xOy中,F是抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,M是抛物线C上位于第一象限内的任意一点,过M
在平面直角坐标系xOy中,F是抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,M是抛物线C上位于第一象限内的任意一点,过M,F,O三点的圆的圆心为Q,点Q到抛物线C的准线的距离为...
在平面直角坐标系xOy中,F是抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,M是抛物线C上位于第一象限内的任意一点,过M,F,O三点的圆的圆心为Q,点Q到抛物线C的准线的距离为32.(Ⅰ)求抛物线C的方程;(Ⅱ)是否存在点M,使得直线MQ与抛物线C相切于点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
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(Ⅰ)∵⊙Q过M、F、O三点,
∴Q一定在线段FO的中垂线上,
∵抛物线x2=2py的焦点F(0,
),O(0,0)
∴FO的中垂线为:y=
,设Q(xQ,yQ),得yQ=
,
结合抛物线的定义,得Q到抛物线C的准线的距离为
?(?
)=
,解之得p=2
由此可得,抛物线C的方程为x2=4y
(Ⅱ)设存在点M(x0,
),抛物线化成二次函数:y=
x2,
对函数求导数,得y′=
x,得切线MQ:y?
=
(x?x0),
由(1)知,yQ=
,所以对MQ方程令y=
,得xQ=
+
∴Q(
+
,
),
结合|MQ|=|OQ|得:(
+
)2+
=(
?
)2+(
?
∴Q一定在线段FO的中垂线上,
∵抛物线x2=2py的焦点F(0,
p |
2 |
∴FO的中垂线为:y=
p |
4 |
p |
4 |
结合抛物线的定义,得Q到抛物线C的准线的距离为
p |
4 |
p |
2 |
3 |
2 |
由此可得,抛物线C的方程为x2=4y
(Ⅱ)设存在点M(x0,
x02 |
4 |
1 |
4 |
对函数求导数,得y′=
1 |
2 |
| ||
4 |
x0 |
2 |
由(1)知,yQ=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
x0 |
x0 |
2 |
∴Q(
x0 |
2 |
1 |
x0 |
1 |
2 |
结合|MQ|=|OQ|得:(
x0 |
2 |
1 |
x0 |
1 |
4 |
x0 |
2 |
1 |
x0 |
x02 |
4 |