题目内容
(本题满分16分)已知:圆C过定点A(0,p),圆心C在抛物线x2=2py上运动,若MN为圆C在X轴上截和的弦,设|AM|=m,|AN|=n,∠MAN=α,
(1).当点C运动时,|MN|是否变化?写出并证明你的结论;
(2).求的最大值,并求取得这个最大值时α的值和此时圆C的方程.
(1)解法一:过C作CH⊥x轴于H
设C(x0,)
∴MN=2MH=.
解法二:由题意得:⊙C的方程(x-x0)2+(y-y0)2=x02+(y0-1)2.
把y=0和x02=2py0代入整理得x2-2x0x+x02+xp2=0. 解之得方程的两根分为
x1=x0-p,x2=x0+p. ∴ |MN|=|x1-x2|=2P.
∴点C运动时,|MN|不会变化,|MN|=2P(定值)
(2)设∠MAN=
∵|OA||MN|=p2,∴
∵, ∴.
∴.
∵只有当C在O点处时,为直径上圆周角,其他时候都是劣弧上的圆周角.
∴,
故当时,原式有最大值.
∵∠MAN=,∴∠MCN=2∠MAN=∴y0=P,x0=,r=.
所求圆的方程为
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