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精英家教网已知抛物线y=x2和三个点M(x0,y0)、P(0,y0)、N(-x0,y0)(y0≠x02,y0>0),过点M的一条直线交抛物线于A、B两点,AP、BP的延长线分别交曲线C于E、F.
(1)证明E、F、N三点共线;
(2)如果A、B、M、N四点共线,问:是否存在y0,使以线段AB为直径的圆与抛物线有异于A、B的交点?如果存在,求出y0的取值范围,并求出该交点到直线AB的距离;若不存在,请说明理由.
分析:(1)设出A,B,E,F的坐标,进而可表示出直线AB的方程,把点M代入,整理可得到y0的表达式,进而把直线AP的方程与抛物线方程联立,利用韦达定理表示出xF和yF,xE和yE,将y0的表达式代入y=
y0
x1x2
[(x1+x2)x0-y0]
得y=y0,判断出N点在直线EF上.
(2)已知A、B、M、N共线,可分别表示出A,B的坐标和以AB为直径的圆的方程,与抛物线方程联立求得y0和y的关系要使圆与抛物线有异于A,B的交点判断y0-1≥0,进而可推断出存在y0≥1,使以AB为直径的圆与抛物线有异于A,B的交点T且yT=y0-1进而求得交点T到AB的距离.
解答:(1)证明:设A(x1,x12)、B(x2,x22),E(xE,yE)、F(xF,yF)
则直线AB的方程:y=
x
2
1
-
x
2
2
x1-x2
(x-x1)+
x
2
1

即:y=(x1+x2)x-x1x2
因M(x0,y0)在AB上,所以y0=(x1+x2)x0-x1x2①
又直线AP方程:y=
x
2
1
-y0
x1
x+y0

由
y=
x
2
1
-y0
x1
x+y0
x2=y
得:x2-
x
2
1
-y0
x1
x-y0=0

所以x1+xE=
x
2
1
-y0
x1
?xE=-
y0
x1
,yE=
y
2
0
x
2
1

同理,xF=-
y0
x2
,yF=
y
2
0
x
2
2

所以直线EF的方程:y=-(
x1+x2
x1x2
)y0x-
y
2
0
x1x2

令x=-x0得y=
y0
x1x2
[(x1+x2)x0-y0]

将①代入上式得y=y0,即N点在直线EF上
所以E,F,N三点共线
(2)解:由已知A、B、M、N共线,所以A(-
y0
,y0),B(
y0
,y0)

以AB为直径的圆的方程:x2+(y-y0)2=y0
由
x2+(y-y0)2=y0
x2=y
得y2-(2y0-1)y+y02-y0=0
所以y=y0(舍去),y=y0-1
要使圆与抛物线有异于A,B的交点,则y0-1≥0
所以存在y0≥1,使以AB为直径的圆与抛物线有异于A,B的交点T(xT,yT)
则yT=y0-1,所以交点T到AB的距离为y0-yT=y0-(y0-1)=1
点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.解题的关键是充分发挥判别式和韦达定理在解题中的作用.
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