题目内容
设点P是曲线C:x2=2py(p>0)上的动点,点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为(1)求曲线C的方程;
(2)若点P的横坐标为1,过P作斜率为k(k≠0)的直线交C于点Q,交x轴于点M,过点Q且与PQ垂直的直线与C交于另一点N,问是否存在实数k,使得直线MN与曲线C相切?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
【答案】分析:(1)根据点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为
,可求p的值,从而可得曲线C的方程;
(2)直线PQ的方程与抛物线方程联立,确定Q的坐标,进一步可得N的坐标,从而可得直线MN的斜率,利用导数求斜率,根据切线相等,即可求得k的值.
解答:解:(1)依题意,点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为
.
∴1+
=
,解得p=
.
所以曲线C的方程为x2=y.…(4分)
(2)由题意直线PQ的方程为:y=k(x-1)+1,则点M(1-
,0)
联立方程组
,消去y得x2-kx+k-1=0
解得Q(k-1,(k-1)2).…(6分)
所以得直线QN的方程为y-(k-1)2)=
.
代入曲线x2=y,得
.
解得N(
,
).…(8分)
所以直线MN的斜率kMN=
=-
.…(10分)
∵过点N的切线的斜率
.
∴由题意有-
=
.
∴解得
.
故存在实数
使命题成立. …(12分)
点评:本题考查轨迹方程,考查直线与曲线的位置关系,考查直线斜率的求解,正确求斜率是关键.
(2)直线PQ的方程与抛物线方程联立,确定Q的坐标,进一步可得N的坐标,从而可得直线MN的斜率,利用导数求斜率,根据切线相等,即可求得k的值.
解答:解:(1)依题意,点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为
∴1+
所以曲线C的方程为x2=y.…(4分)
(2)由题意直线PQ的方程为:y=k(x-1)+1,则点M(1-
联立方程组
解得Q(k-1,(k-1)2).…(6分)
所以得直线QN的方程为y-(k-1)2)=
代入曲线x2=y,得
解得N(
所以直线MN的斜率kMN=
∵过点N的切线的斜率
∴由题意有-
∴解得
故存在实数
点评:本题考查轨迹方程,考查直线与曲线的位置关系,考查直线斜率的求解,正确求斜率是关键.
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