题目内容

(本小题满分12分)已知抛物线和点,若抛物线上存在不同两点满足
(I)求实数的取值范围;
(II)当时,抛物线上是否存在异于的点,使得经过三点的圆和抛物线在点处有相同的切线,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
(1) 即的取值范围为
(2) 满足题设的点存在,其坐标为 . 

试题分析:解法1:(I)不妨设AB,且,∵
.∴
根据基本不等式(当且仅当时取等号)得
),即
,即的取值范围为
(II)当时,由(I求得的坐标分别为
假设抛物线上存在点,且),使得经过三点的圆和抛物线在点处有相同的切线.
设经过三点的圆的方程为
 
整理得 .                 ①
∵函数的导数为
∴抛物线在点处的切线的斜率为
∴经过三点的圆在点处的切线斜率为
,∴直线的斜率存在.∵圆心的坐标为
,即.      ②
,由①、②消去,得. 即
,∴.故满足题设的点存在,其坐标为
解法2:(I)设两点的坐标为,且
,可得的中点,即
显然直线轴不垂直,设直线的方程为,即,将代入中,
.∴ 
. 故的取值范围为
(II)当时,由(1)求得的坐标分别为.    
假设抛物线上存在点),使得经过三点的圆和抛物线在点处有相同的切线.
设圆的圆心坐标为,                                                  
  ∴ 
      解得  
∵抛物线在点处切线的斜率为,而,且该切线与垂直,
,即 .将,                                                     
代入上式,得,即
,∴
故满足题设的点存在,其坐标为
点评:解决该试题的关键是利用抛物线的方程以及性质来分析得到结论,同时对于探索性问题,一般先假设,然后分析求解,属于中档题。
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