题目内容

已知抛物线C:y2=2ax(a<0),过点(-1,0)作直线l交抛物线C于A、B两点,问是否存在以AB为直径且过抛物线的焦点F的圆?

思路解析:实际的问题是:是否存在实数a,使得以AB为直径且过抛物线C的焦点F的圆存在,这里首先设出直线l的方程,代入抛物线方程,再利用根与系数关系及条件AF⊥BF求解.

解:设直线l的方程为y=k(x+1)(k≠0),代入抛物线C:y2=2ax整理得k2x2+(2k2-2a)x+k2=0

                                                                                                           ①

若以AB为直径且过焦点F的圆存在,则AF⊥BF.

∵F(,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),则·=-1,

即k2(x1+1)(x2+1)+(x1-)(x2-)=0.                                     ②

由方程①有x1+x2=,x1x2=1,代入②,整理得k2=.

∵k2>0,∴a2+12a+4>0且a<0.

解得a<-6-4或-6+4<a<0.

又当k不存在时,直线l:x=-1,可得A(-1,-),B(-1,),由kAF·kBF=-1得a=-6±4.故当a≤-6-4或-6+4≤a<0时,存在满足题设的圆;当-6-4<a<-6+4时,不存在这样的圆.

方法归纳

    在解题过程中,应注意对k进行分类讨论,还应注意a<0对所求结果的影响.另外,在解题中,也可设直线l的方程为ky=x+1(k≠0),这对简化运算有一定的帮助.


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