题目内容
【题目】过抛物线L:x2=2py(p>0)的焦点F且斜率为 的直线与抛物线L在第一象限的交点为P,且|PF|=5.
(1)求抛物线L的方程;
(2)与圆x2+(y+1)2=1相切的直线l:y=kx+t交抛物线L于不同的两点M、N,若抛物线上一点C满足 =λ( + )(λ>0),求λ的取值范围.
【答案】
(1)解:设直线方程为y= x+ ,
代入x2=2py,可得x2﹣ p﹣p2=0,∴x=2p或﹣ ,
∴P(2p,2p),
∵|PF|=5,
∴2p+ =5,
∴p=2,
∴抛物线L的方程x2=4y
(2)解:∵直线与圆相切,
∴ =1,
∴k2=t2+2t,
把直线方程代入抛物线方程并整理得:x2﹣4kx﹣4t=0
由△=16k2+16t=16(t2+2t)+16t>0得t>0或t<﹣3
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=4k,y1+y2=4k2+2t
由 =λ( + )=(4kλ,(4k2+2t)λ)
得C(4kλ,(4k2+2t)λ)
∵点C在抛物线x2=4y上,
∴16k2λ2=4(4k2+2t)λ,
∴λ=1+ =1+
∵t>0或t<﹣3,
∴2t+4>4或 2t+4<﹣2
∴λ的取值范围为( ,1)∪(1, )
【解析】(1)设直线方程为y= x+ ,代入x2=2py,求出P的坐标,利用抛物线的定义,求出p,即可求抛物线L的方程;(2)为直线与圆相切,利用相切的性质即可得出k与t 的关系式,再把直线的方程与抛物线的方程联立得到关于x的一元二次方程,利用判别式△>0得到t的取值范围,利用根与系数的关系及已知满足足 =λ( + )(λ>0),即可得出λ的取值范围.
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