题目内容

【题目】已知抛物线C:y=2x2 , 直线l:y=kx+2交C于A,B两点,M是线段AB的中点,过M作x轴的垂线C于点N.
(1)证明:抛物线C在点N处的切线与AB平行;
(2)是否存在实数k使以AB为直径的圆M经过点N,若存在,求k的值,若不存在,说明理由.

【答案】
(1)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),

把y=kx+2代入y=2x2得2x2﹣kx﹣2=0,

得x1+x2=

∵xN=xM= = ,∴N点的坐标为( ).

∵y′=4x,∴y′| =k,

即抛物线在点N处的切线的斜率为k.

∵直线l:y=kx+2的斜率为k,

∴l∥AB


(2)解:假设存在实数k,使AB为直径的圆M经过点N.

由于M是AB的中点,∴|MN|= |AB|.

由(1)知yM= (y1+y2)= (kx1+2+kx2+2)

= [k(x1+x2)+4]= (4+ )=2+

由MN⊥x轴,则|MN|=|yM﹣yN|=2+ =

∵|AB|=

= =

=

∴k=±2,

则存在实数k=±2,使AB为直径的圆M经过点N


【解析】(1)设A(x1 , y1),B(x2 , y2),联立直线方程和抛物线方程,运用韦达定理和中点坐标公式,可得M,N的坐标,再由y=2x2的导数,可得在点N处的切线斜率,由两直线平行的条件即可得证;(2)假设存在实数k,使AB为直径的圆M经过点N.由于M是AB的中点,则|MN|= |AB|,运用弦长公式计算化简整理,即可求得k=±2,故存在实数k,使AB为直径的圆M经过点N.

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