题目内容
【题目】已知过抛物线E:x2=2py(p>0)焦点F且倾斜角的60°直线l与抛物线E交于点M,N,△OMN的面积为4.
(1)求抛物线E的方程;
(2)设P是直线y=﹣2上的一个动点,过P作抛物线E的切线,切点分别为A、B,直线AB与直线OP、y轴的交点分别为Q、R,点C、D是以R为圆心、RQ为半径的圆上任意两点,求∠CPD最大时点P的坐标.
【答案】
(1)解:依题意, ,所以直线l的方程为 ;
由 得: ,
法一:所以 ,
O到MN的距离 ,
∴p=2,抛物线方程为x2=4y;
法二: , ,故抛物线方程为x2=4y.
(2)解:设 ,由x2=4y得 ,
则切线PA方程为 即 ,
同理,切线PB方程为 ,
把P代入可得 ,故直线AB的方程为 即tx﹣2y+4=0,
∴R(0,2)由 得 ,
∴ ,
当PC,PD与圆R相切时角∠CPD最大,
此时 ,等号当 时成立,
∴当 时,所求的角∠CPD最大.
综上,当∠CPD最大时点P的坐标为 .
法二:同解法一,得AB:tx﹣2y+4=0,注意到OP⊥AB,
∴ ,
∴
当且仅当t2+8即 时等号成立.
【解析】(1)利用点斜法写出直线l的方程为 ;结合△OMN的几何意义和三角形的面积求法求得p的值即可;(2)设 ,由x2=4y得 ,易得切线PA、PB的直线方程,把点P的坐标代入得到直线AB的方程tx﹣2y+4=0,由R的坐标和圆半径的计算方法求得半径的长度,则当PC,PD与圆R相切时角∠CPD最大,所以利用锐角三角函数的定义和不等式的基本性质进行解答即可.
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