题目内容
如图,设抛物线方程为
直线
上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,B。
(1)求证:A,M,B三点的横坐标成等差数列;
(2)已知当M点的坐标为
时,
,求此时抛物线的方程;
(3)是否存在点M,使得点C关于直线AB的对称点D在抛物线
上,其中,点C满足
(O为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点M的坐标;若不存在,请说明理由.


(1)求证:A,M,B三点的横坐标成等差数列;
(2)已知当M点的坐标为


(3)是否存在点M,使得点C关于直线AB的对称点D在抛物线


(1)证明:由题意设

由
得
,则
所以
因此直线MA的方程为
直线MB的方程为

所以
①;
②
由①-②得
,而
,因此
所以A、M、B三点的横坐标成等差数列.
(2)解:由(1)知,当x0=2时,
将其代入①、②并整理得:

所以 x1、x2是方程
的两根,
因此
又
所以
由弦长公式得:
又
,所以p=1或p=2,
因此所求抛物线方程为
或
(3)解:设
,由题意得
则CD的中点坐标为
设直线AB的方程为
由点Q在直线AB上,并注意到点
也在直线AB上,
代入得
若
在抛物线上,则
因此 x3=0或x3=2x0.即D(0,0)或
(1)当x0=0时,则
,此时,点M
适合题意.
(2)当
,对于D(0,0),此时
又
AB⊥CD,所以
即
矛盾.
对于
因为
此时直线CD平行于y轴,又
所以直线AB与直线CD不垂直,与题设矛盾,
所以
时,不存在符合题意的M点.
综上所述,仅存在一点M
适合题意.


由



所以

因此直线MA的方程为


所以


由①-②得



所以A、M、B三点的横坐标成等差数列.
(2)解:由(1)知,当x0=2时,
将其代入①、②并整理得:


所以 x1、x2是方程

因此



由弦长公式得:

又

因此所求抛物线方程为


(3)解:设


则CD的中点坐标为

设直线AB的方程为

由点Q在直线AB上,并注意到点

代入得

若


因此 x3=0或x3=2x0.即D(0,0)或

(1)当x0=0时,则


(2)当


又


即

对于



所以直线AB与直线CD不垂直,与题设矛盾,
所以

综上所述,仅存在一点M

略

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