题目内容
已知抛物线C的顶点在坐标原点,焦点在x轴上,P(2,0)为定点.(Ⅰ)若点P为抛物线的焦点,求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若动圆M过点P,且圆心M在抛物线C上运动,点A、B是圆M与y轴的两交点,试推断是否存在一条抛物线C,使|AB|为定值?若存在,求这个定值;若不存在,说明理由.
【答案】分析:(Ⅰ)直接利用焦点坐标和抛物线的系数之间的关系即可求抛物线C的方程;
(Ⅱ)先设出圆M的方程找到|AB|的长(用圆心M的坐标来表示),在利用圆心M在抛物线C上运动,把|AB|的长转化为与抛物线系数有关的形式,即可求出找到结论.
解答:解:(Ⅰ)设抛物线方程为y2=2px(p≠0),则抛物线的焦点坐标为(,0).由已知,=2,即p=4,故抛物线C的方程是y2=8x.
(Ⅱ)设圆心M(a,b)(a≥0),点A(0,y1),B(0,y2).
因为圆M过点P(2,0),则可设圆M的方程为(x-a)2+(y-b)2=(a-2)2+b2.令x=0,得y2-2by+4a-4=0.则y1+y2=2b,y1•y2=4a-4.
所以|AB|===.
设抛物线C的方程为y2=mx(m≠0),因为圆心M在抛物线C上,则b2=ma.
所以|AB|==.
由此可得,当m=4时,|AB|=4为定值.故存在一条抛物线y2=4x,使|AB|为定值4.
点评:本题涉及到抛物线标准方程的求法问题.因为抛物线的标准方程有四种形式,所以在设方程之前一定要先看焦点所在位置.
(Ⅱ)先设出圆M的方程找到|AB|的长(用圆心M的坐标来表示),在利用圆心M在抛物线C上运动,把|AB|的长转化为与抛物线系数有关的形式,即可求出找到结论.
解答:解:(Ⅰ)设抛物线方程为y2=2px(p≠0),则抛物线的焦点坐标为(,0).由已知,=2,即p=4,故抛物线C的方程是y2=8x.
(Ⅱ)设圆心M(a,b)(a≥0),点A(0,y1),B(0,y2).
因为圆M过点P(2,0),则可设圆M的方程为(x-a)2+(y-b)2=(a-2)2+b2.令x=0,得y2-2by+4a-4=0.则y1+y2=2b,y1•y2=4a-4.
所以|AB|===.
设抛物线C的方程为y2=mx(m≠0),因为圆心M在抛物线C上,则b2=ma.
所以|AB|==.
由此可得,当m=4时,|AB|=4为定值.故存在一条抛物线y2=4x,使|AB|为定值4.
点评:本题涉及到抛物线标准方程的求法问题.因为抛物线的标准方程有四种形式,所以在设方程之前一定要先看焦点所在位置.
练习册系列答案
相关题目