21、(本题满分16分)已知抛物线
的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4、且位于
轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5.过A作AB垂直于
轴,垂足为B,OB的中点为M.
(1)求抛物线方程;
(2)过M作
,垂足为N,求点N的坐标;
(3)以M为圆心,MB为半径作圆M,当
是
轴上一动点时,讨论直线AK与圆M的位置关系.
[思路点拨]本题考查直线与抛物线、直线与圆的位置关系等基础知识,考查运用解析几何的方法分析问和解决问题的能力.第(1)(2)问是定量分析,难度不大,而解决(3)的常规方法之一就是利用点M到直线AK的距离d与圆的半径比较为宜.
[正确解答] (1) 抛物线y2=2px的准线为x=-
,于是4+
=5, ∴p=2.
∴抛物线方程为y2=4x.
(2)∵点A是坐标是(4,4), 由题意得B(0,4),M(0,2),
又∵F(1,0), ∴kFA=
;MN⊥FA, ∴kMN=-
,
则FA的方程为y=
(x-1),MN的方程为y-2=-
x,解方程组得x=
,y=
,
∴N的坐标(
,
).
(1)
由题意得, ,圆M.的圆心是点(0,2), 半径为2,
当m=4时, 直线AK的方程为x=4,此时,直线AK与圆M相离.
当m≠4时, 直线AK的方程为y=
(x-m),即为4x-(4-m)y-4m=0,
圆心M(0,2)到直线AK的距离d=
,令d>2,解得m>1
∴当m>1时, AK与圆M相离;
当m=1时, AK与圆M相切;
当m<1时, AK与圆M相交.
[解后反思]解答圆锥这部分试题需准确地把握数与形的语言转换能力,推理能力,本题计算量并不大,但步步等价转换的意识要准确无误.