题目内容

已知抛物线L的方程为x2=2py(p>0),直线y=x截抛物线L所得弦|AB|=4
2

(1)求p的值;
(2)抛物线L上是否存在异于点A、B的点C,使得经过A、B、C三点的圆和抛物线L在点C处有相同的切线.若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)把直线方程与抛物线方程联立,求出A与B的坐标,再代入弦长即可求p的值;
(2)设出点C的坐标以及圆的圆心N,利用A、B、C三点在圆上,得出圆心坐标N和点C的坐标之间的关系式;再利用抛物线L在点C处的切线与NC垂直,代入即可求点C的坐标.
解答:解:(1)由
y=x
x2=2py
解得A(0,0),B(2p,2p)
4
2
=AB=
4p2+4p2
=2
2
p

∴p=2
(2)由(1)得x2=4y,A(0,0),B(4,4)
假设抛物线L上存在异于点A、B的点C(t,
t2
4
)(t≠0,t≠4)
,使得经过A、B、C三点的圆和抛物线L在点C处有相同的切线
令圆的圆心为N(a,b),
则由
NA=NB
NA=NC
a2+b2=(a-4)2+(b-4)2
a2+b2=(a-t)2+(b-
t2
4
)2

a+b=4
4a+tb=2t+
1
8
t3
?
a=-
t2+4t
8
b=
t2+4t+32
8

∵抛物线L在点C处的切线斜率k=y′|x=t=
t
2
(t≠0)

又该切线与NC垂直,
b-
t2
4
a-t
t
2
=-1?2a+bt-2t-
1
4
t3=0

2•(-
t2+4t
8
)+t•
t2+4t+32
8
-2t-
1
4
t3=0?t3-2t2-8t=0

∵t≠0,t≠4,
∴t=-2
故存在点C且坐标为(-2,1).
点评:本题主要考查直线上两点的斜率公式、直线与圆相切、垂径定理、抛物线与圆的几何性质等知识,考查学生的基本思想与运算能力、探究能力和推理能力.
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