题目内容

【题目】已知抛物线和圆,抛物线的焦点为.

(1)求的圆心到的准线的距离;

(2)若点在抛物线上,且满足, 过点作圆的两条切线,记切点为,求四边形的面积的取值范围;

(3)如图,若直线与抛物线和圆依次交于四点,证明:的充要条件是“直线的方程为”

【答案】(1)4;(2);(3)见解析

【解析】

(1)分别求出圆心和准线方程即可得解;

(2)根据条件可表示出四边形的面积,利用函数的单调性即可得解;

(3)充分性:令直线的方程为,分别求出、、、四点坐标后即可证明;必要性:设的方程为,,,,,由可得,即可得出与的关系,进而可得出直线的方程为.

(1)由可得:,的圆心与的焦点重合,

的圆心到的准线的距离为.

(2)四边形的面积为:

,

当时,四边形的面积的取值范围为.

(2)证明(充分性) :若直线的方程为,将分别代入

得,,,.

,.

(必要性) :若,则线段与线段的中点重合,

设的方程为,,,,,

则,将代入得,

,即,

同理可得,,

即或,

而当时,将其代入得不可能成立; .

当时,由得:,,

将代入得,,

,,

,或(舍去)

直线的方程为.

的充要条件是“直线的方程为”.

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