题目内容
已知抛物线的顶点为O(0,0),焦点在x轴上,且过点(2,4),
(1)求抛物线的标准方程;
(2)与圆(x+2)2+y2=4相切的直线l:x=ky+t交抛物线于不同的两点M,N.若抛物线上一点C满足
=λ(
+
)(λ>0),求λ的取值范围.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)与圆(x+2)2+y2=4相切的直线l:x=ky+t交抛物线于不同的两点M,N.若抛物线上一点C满足
| OC |
| OM |
| ON |
考点:直线与圆锥曲线的关系
专题:计算题,直线与圆,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)设出抛物线方程为y2=2px,代入点(2,4),解出p,即可得到方程;
(2)运用直线与圆相切的条件d=r,得,4k2=t2+4t,将直线与抛物线联立,消去x,由判别式大于0,和韦达定理,由
=λ(
+
)(λ>0),得到C与M,N的坐标之间的关系,由C在抛物线上,得到方程,化简整理,并运用t<-6或t>0,即可求出λ的范围.
(2)运用直线与圆相切的条件d=r,得,4k2=t2+4t,将直线与抛物线联立,消去x,由判别式大于0,和韦达定理,由
| OC |
| OM |
| ON |
解答:
解:(1)由题意可设抛物线方程为y2=2px,
将点(2,4)代入得,16=4p,p=4,
∴抛物线方程为y2=8x;
(2)∵直线l:x=ky+t与圆(x+2)2+y2=4相切,
∴
=2得4k2=t2+4t,①
将l:x=ky+t代入y2=8x得,
y2-8ky-8t=0,
由△=64k2+32t>0
即4k2+2t=t2+6t>0得t<-6或t>0,
设C(x0,y0),则y02=8x0,
由y1+y2=8k,x1+x2=k(y1+y2)+2t,
∵
=λ(
+
)(λ>0),
∴x0=λ(x1+x2)=λ(8k2+2t),y0=λ(y1+y2)=8kλ,
∴(8kλ)2=8λ(8k2+2t),②
则①代入②化简整理得,λ=1+
,
t+4=
,∵t>0或t<-6,∴
<λ<1或1<λ<
.
∴λ的取值范围是(
,1)∪(1,
).
将点(2,4)代入得,16=4p,p=4,
∴抛物线方程为y2=8x;
(2)∵直线l:x=ky+t与圆(x+2)2+y2=4相切,
∴
| |t+2| | ||
|
将l:x=ky+t代入y2=8x得,
y2-8ky-8t=0,
由△=64k2+32t>0
即4k2+2t=t2+6t>0得t<-6或t>0,
设C(x0,y0),则y02=8x0,
由y1+y2=8k,x1+x2=k(y1+y2)+2t,
∵
| OC |
| OM |
| ON |
∴x0=λ(x1+x2)=λ(8k2+2t),y0=λ(y1+y2)=8kλ,
∴(8kλ)2=8λ(8k2+2t),②
则①代入②化简整理得,λ=1+
| 1 |
| t+4 |
t+4=
| 1 |
| λ-1 |
| 1 |
| 2 |
| 5 |
| 4 |
∴λ的取值范围是(
| 1 |
| 2 |
| 5 |
| 4 |
点评:本题考查抛物线的方程和性质,考查直线方程与抛物线方程联立,运用韦达定理,以及直线与圆相切的条件,考查向量的坐标表示,以及基本的运算能力,属于中档题.
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