题目内容

20.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,抛物线上一点P(3,a)到焦点的距离为5.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)已知直线l过定点P(-3,1),斜率为k,当k为何值时,直线l与抛物线只有一个公共点,并写出相应直线l的方程.

分析 (1)利用抛物线上一点P(3,a)到焦点的距离为5,结合抛物线的定义,即可求抛物线的标准方程;
(2)设出直线l的方程为y-1=k(x+3),与抛物线方程联立化为关于x的一元二次方程,分类讨论,求出判别式等于0时k的取值,即可得出结论.

解答 解:(1)由已知设所求抛物线的方程为y2=2px(p>0),则准线方程为$x=-\frac{p}{2}$.
由定义知$\frac{p}{2}$+3=5,得p=4,
故所求方程为y2=8x.    …(4分)
(2)设直线l的方程为y-1=k(x+3),
由$\left\{\begin{array}{l}y-1=k(x+3)\\{y^2}=8x\end{array}\right.$,消去x整理得ky2-8y+24k+8=0
若k=0,则解得$x=\frac{1}{8}$,y=1,
直线l与抛物线相交于一点($\frac{1}{8}$,1),直线l的方程为y=1.
若k≠0,则由题意知△=64-4k(24k+8)=0,
化简整理得3k2+k-2=0,解得k=-1或$k=\frac{2}{3}$.
此时直线l与抛物线相切于一点.
当k=-1时,直线l的方程为x+y+2=0;
当$k=\frac{2}{3}$时,直线l的方程为2x-3y+9=0.
综上所述,所求的k=0或k=-1或$k=\frac{2}{3}$,相应的直线方程分别为y=1、x+y+2=0、2x-3y+9=0.  …(12分)

点评 本题考查轨迹方程,考查了直线与圆锥曲线的关系,体现了分类讨论的数学思想方法,重点是做到正确分类,是中档题.

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