题目内容

已知抛物线x2=2py(p>0).抛物线上的点M(m,1)到焦点的距离为2
(1)求抛物线的方程和m的值;
(2)如图,P是抛物线上的一点,过P作圆C:x2+(y+1)2=1的两条切线交x轴于A,B两点,若△CAB的面积为
3
3
5
,求点P坐标.
分析:(Ⅰ)由抛物线定义易得 1+
p
2
=2
,解得p.即可得到抛物线方程,把(m,1)代入抛物线方程即可得到m.
(II)当切线PB或PA斜率不存在,不符合题意.当切线PA,PB斜率都存在.即t≠±1,设切线方程为:y-
t2
4
=k(x-t)
,利用圆心C(0,-1)到切线距离为半径1和点到直线的距离公式可得 
|1+
t2
4
-kt|
k2+1
=1
,化为关于k的一元二次方程,得到根与系数的关系.利用切线PA:y-
t2
4
=k1(x-t)
,切线PB:y-
t2
4
=k2(x-t)
,可得点A,B的坐标,再利用S△ABC=
1
2
|AB|×1
即可得出.
解答:解:(Ⅰ)由抛物线定义易得 1+
p
2
=2
,解得p=2.
∴抛物线方程为x2=4y,
把(m,1)代入抛物线方程得m2=4,
解得m=±2.
(2)设点P(t,
t2
4
)
,当切线PB斜率不存在,P(1,
1
4
)
,设切线PA:y-
1
4
=k0(x-1)

圆心C(0,-1)到切线距离为半径1,
|1+
1
4
-k0|
k
2
0
+1
=1
,解得k0=
9
40

∴A(-
1
9
,0)
,∴S△ABC=
5
9
,不符合题意.
同理当切线PA斜率不存在,S△ABC=
5
9
,不符合题意.
当切线PA,PB斜率都存在.即t≠±1,
设切线方程为:y-
t2
4
=k(x-t)
 圆心C(0,-1)到切线距离为半径1,即 
|1+
t2
4
-kt|
k2+1
=1

两边平方整理得:(t2-1)k2-2t(1+
t2
4
)k
+
t4
16
+
t2
2
=0,设k1,k2为方程的两根.
 韦达定理得:
△=
t4
4
+6t2>0
k1+k2=
2t(1+
t2
4
)
(t2-1)
k1k2=
t4
16
+
t2
2
(t2-1)

则切线PA:y-
t2
4
=k1(x-t)
,切线PB:y-
t2
4
=k2(x-t)
,得A(
-t2
4k1
+t,0),B(
-t2
4k2
+t,0)

S△ABC=
1
2
|AB|×1
=
1
2
×
t2
4
×|
1
k1
-
1
k2
|

=
t2
8
|
k1-k2
k1k2
|
=
t2
8
(k1+k2)2-4k1k2
|k1k2|

=
t2
8
t4
4
+6t2
|t2-1|
|t2-1|
t4
16
+
t2
2
=
t4+24t2
t2+8
=
3
3
5

化为(t2-12)(t2-72)=0,解得t2=12或72.
t=±2
3
±6
2
.∴P(±2
3
,3)
,P(±6
2
,18)
点评:本题考查了抛物线的定义及其标准方程、圆的切线的性质、点到直线的距离公式、三角形的面积公式、弦长公式、分类讨论等基础知识与基本技能方法,属于难题.
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