题目内容
已知抛物线C的顶点为坐标原点,其焦点F(c,0)(c>0)到直线l:x-y+2=0的距离为
.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若M是抛物线C上异于原点的任意一点,圆M与y轴相切.
(i)试证:存在一定圆N与圆M相外切,并求出圆N的方程;
(ii)若点P是直线l上任意一点,A,B是圆N上两点,且
=λ
,求
•
的取值范围.
3
| ||
| 2 |
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若M是抛物线C上异于原点的任意一点,圆M与y轴相切.
(i)试证:存在一定圆N与圆M相外切,并求出圆N的方程;
(ii)若点P是直线l上任意一点,A,B是圆N上两点,且
| AB |
| BN |
| PA |
| PB |
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(Ⅰ)设抛物线C的方程为y2=4cx,由
=
,能求出抛物线C的方程.
(Ⅱ)(i)设圆M与y轴的切点是点M′,连结MM′交抛物线C的准线于点M'',则|MF|=|MM''|=rM+1,由已知条件推导出圆N即为圆F,由此能求出圆N的方程.
(ii)由
=λ
,知AB为圆N直径,由此能求出
•
的取值范围.
| |c-0+2| | ||
|
3
| ||
| 2 |
(Ⅱ)(i)设圆M与y轴的切点是点M′,连结MM′交抛物线C的准线于点M'',则|MF|=|MM''|=rM+1,由已知条件推导出圆N即为圆F,由此能求出圆N的方程.
(ii)由
| AB |
| BN |
| PA |
| PB |
解答:
(Ⅰ)解:依题意,设抛物线C的方程为y2=4cx,
由
=
,结合c>0,解得c=1.
所以抛物线C的方程为y2=4x.…(4分)
(Ⅱ)(i)证明:设圆M与y轴的切点是点M′,
连结MM′交抛物线C的准线于点M'',则|MF|=|MM''|=rM+1,
所以圆M与以F为焦点,1为半径的圆相切,圆N即为圆F,
圆N的方程为(x-1)2+y2=1.…(8分)
(ii)解:由
=λ
,知AB为圆N直径,…(9分)
从而
•
=(
+
)•(
+
)
=
2+
•(
+
)+
•
=
2-1≥(
)2-1=
.
所以
•
的取值范围是[
,+∞).…(13分)
由
| |c-0+2| | ||
|
3
| ||
| 2 |
所以抛物线C的方程为y2=4x.…(4分)
(Ⅱ)(i)证明:设圆M与y轴的切点是点M′,
连结MM′交抛物线C的准线于点M'',则|MF|=|MM''|=rM+1,
所以圆M与以F为焦点,1为半径的圆相切,圆N即为圆F,
圆N的方程为(x-1)2+y2=1.…(8分)
(ii)解:由
| AB |
| BN |
从而
| PA |
| PB |
| PN |
| NA |
| PN |
| NB |
=
| PN |
| PN |
| NA |
| NB |
| NA |
| NB |
=
| PN |
3
| ||
| 2 |
| 7 |
| 2 |
所以
| PA |
| PB |
| 7 |
| 2 |
点评:本题考查抛物线方程的求法,考查两圆外切的证明,考查圆的方程的求法,考查向量数量积的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意圆的性质的合理运用.
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