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  • 已知拋物線L:x2=2py(p>0)和點(diǎn)M(2,2),若拋物線L上存在不同的兩點(diǎn)A、B滿足AM+BM=0. (1)求實(shí)數(shù)p的取值范圍; (2)當(dāng)p=2時(shí),拋物線L上是否存在異于A、B的點(diǎn)C,使得經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)的圓

    已知拋物線L:x2=2py(p>0)和點(diǎn)M(2,2),若拋物線L上存在不同的兩點(diǎn)A、B滿足
    AM
    +
    BM
    =0

    (1)求實(shí)數(shù)p的取值范圍;
    (2)當(dāng)p=2時(shí),拋物線L上是否存在異于A、B的點(diǎn)C,使得經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)的圓和拋物線L在點(diǎn)C處有相同的切線?若存在,求出點(diǎn)C的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
    數(shù)學(xué)人氣:397 ℃時(shí)間:2020-05-06 14:05:22
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)為A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<x2
    AM
    +
    BM
    =0,查得M為AB的中點(diǎn),即x1+x2=4.顯然直線AB與x軸不垂直,
    設(shè)直線AB的方程為y-2=k(x-2),
    即y=kx+2-2k,將y=kx+2-2k代入x2=2py中,得x2-2pkx+4(k-1)p=0.
    △=4p2k2?16(k?1)p>0
    x1+x2=2pk=4
    ,∴p>1,故p的取值范圍為(1,+∞).
    (2)當(dāng)p=2時(shí),由(1)求得A,B的坐標(biāo)分別為A(0,0),B(4,4).
    假設(shè)拋物線L:x2=4y上存在點(diǎn)C(t,
    t2
    4
    )(t≠0且t≠4),
    使得經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)的圓和拋物線L在點(diǎn)C處有相同的切線.設(shè)圓的圓心坐標(biāo)為N(a,b),
    |NA|=|NB
    |NA|=|NC
    ,∴
    a2+b2
    (a?4)2+(b?4)2
    a2+b2
    (a?t)2+(b?
    t2
    4
    )2

    a+b=4
    4a+tb=2t+
    1
    8
    t3
    解得
    a=?
    t2+4t
    8
    b=
    t2+4t+32
    8

    ∵拋物線L在點(diǎn)C處切線的斜率為k=y(tǒng)′|x=t=
    t
    2
    ,而t≠0,且該切線與NC垂直,
    b?
    t2
    4
    a?t
    ?
    t
    2
    =?1.
    即2a+bt?2t?
    1
    4
    t3=0.
    將a=?
    t2+4t
    8
    ,b=
    t2+4t+32
    8
    代入上式,得t3-2t2-8t=0,
    即t(t-4)(t+2)=0.
    ∵t≠0且t≠4,
    ∴t=-2.故存在滿足題設(shè)的點(diǎn)C,其坐標(biāo)為(-2,1).
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