解答题如图,已知抛物线C1:x2=2py(p>0)与圆交于M、N两点,且∠MON=12

发布时间:2020-07-09 01:56:26

解答题如图,已知抛物线C1:x2=2py(p>0)与圆交于M、N两点,
且∠MON=120°.
(Ⅰ)求抛物线C1的方程;
(Ⅱ)设直线l与圆C2相切.
(ⅰ)若直线l与抛物线C1也相切,求直线l的方程;
(ⅱ)若直线l与抛物线C1交与不同的A、B两点,求的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)不妨设点M在y轴的右侧,
因为∠MON=120°,所以OM与x轴正半轴成30°角,
所以点M的坐标为,
即可将点M的坐标代入抛物线方程得,
解得p=1,
所以抛物线C1的方程为x2=2y…(3分)
(Ⅱ)设l:y=kx+b,即kx-y+b=0
因为l与圆C2相切,所以,即9b2=16(k2+1)---(1)…(5分)
(ⅰ)设直线l与抛物线C1:x2=2y即相切于点
因为函数的导数为y'=x,所以----(2)
由(1)(2)解得或
所以直线l的方程为或…(9分)
(ⅱ)联立直线l的方程与圆的方程,整理得x2-2kx-2b=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2)
所以x1+x2=2k,x1x2=-2b,
由△=4k2+8b>0得k2+2b>0----(3)
由(1)(3)可得,解得
所以
即的取值范围是…(13分)解析分析:(Ⅰ)不妨设点M在y轴的右侧,根据题意可得:OM与x轴正半轴成30°,根据半径得到点M的坐标再代入抛物线的方程进而得到P的值,即可求出抛物线的方程.(Ⅱ)设l:y=kx+b,由题意可得:9b2=16(k2+1),(ⅰ)设直线l与抛物线C1相切于点,利用导数解决相切问题,即可得到k,t,b的两个关系式,结合上面所求的关系式进而求出k与b的值,得到直线方程.(ⅱ)由直线与抛物线相交可得b与k的一个关系式,结合结合上面所求的关系式求出b的范围,再结合韦达定理利用b表示出,进而求出其范围.点评:本题主要考查圆与抛物线、直线与抛物线的位置关系,以及向量的坐标运算,是对知识的综合考查,属于中档题目.在研究直线与圆锥曲线的位置关系时,一般常把直线与圆锥曲线方程联立,利用韦达定理解决问题.
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