已知抛物线C的方程为y 2 =2px(p>0),直线:x+y=m与x轴的交点在抛物线C准线的右侧.(Ⅰ)求证:直线与
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解决时间 2021-03-21 18:55
- 提问者网友:鼻尖触碰
- 2021-03-21 06:15
已知抛物线C的方程为y 2 =2px(p>0),直线:x+y=m与x轴的交点在抛物线C准线的右侧.(Ⅰ)求证:直线与抛物线C恒有两个不同交点;(Ⅱ)已知定点A(1,0),若直线与抛物线C的交点为Q,R,满足 AQ ? AR =0 ,是否存在实数m,使得原点O到直线的距离不大于 2 4 ,若存在,求出正实数p的取值范围;若不存在,请说明理由.
最佳答案
- 五星知识达人网友:渊鱼
- 2021-03-21 06:47
(Ⅰ)证明:由题知 m>-
p
2 ,
联立x+y=m与y 2 =2px,消去x可得y 2 +2py-2pm=0…(*)
∵p>0且 m>-
p
2 ,∴△=4p 2 +8pm>0,
所以直线l与抛物线C恒有两个不同交点; …4分
(Ⅱ)设Q(x 1 ,y 1 ),R(x 2 ,y 2 ),由(*)可得y 1 +y 2 =-2p,y 1 ?y 2 =-2pm
故
AQ ?
AR =( x 1 -1, y 1 )?( x 2 -1, y 2 )=( x 1 -1)( x 2 -1)+ y 1 y 2
=(m-1- y 1 )(m-1- y 2 )+ y 1 y 2
=2y 1 y 2 +(1-m)(y 1 +y 2 )+(m-1) 2 =m 2 -(2+2p)m+1-2p=0
∴ p=
(m-1) 2
2(m+1) =
m+1
2 +
2
m+1 -2
又由原点O到直线l的距离不大于
2
4 ,则有 -
1
2 ≤m≤
1
2 ,
由(Ⅰ)有 m>-
p
2 ,即 m>-
1
4
(m-1) 2
m+1 ,结合 -
1
2 ≤m≤
1
2 ,化简该不等式得:5m 2 +2m+1>0,恒成立,
∴ -
1
2 ≤m≤
1
2 ,令t=m+1,则 t∈[
1
2 ,
3
2 ]
而函数 y=
t
2 +
2
t -2 在 [
1
2 ,
3
2 ] 上单调递减,∴
1
12 ≤p≤
9
4
∴存在m且 -
1
2 ≤m≤
1
2 ,实数p的取值范围为 [
1
12 ,
9
4 ] .…10分.
p
2 ,
联立x+y=m与y 2 =2px,消去x可得y 2 +2py-2pm=0…(*)
∵p>0且 m>-
p
2 ,∴△=4p 2 +8pm>0,
所以直线l与抛物线C恒有两个不同交点; …4分
(Ⅱ)设Q(x 1 ,y 1 ),R(x 2 ,y 2 ),由(*)可得y 1 +y 2 =-2p,y 1 ?y 2 =-2pm
故
AQ ?
AR =( x 1 -1, y 1 )?( x 2 -1, y 2 )=( x 1 -1)( x 2 -1)+ y 1 y 2
=(m-1- y 1 )(m-1- y 2 )+ y 1 y 2
=2y 1 y 2 +(1-m)(y 1 +y 2 )+(m-1) 2 =m 2 -(2+2p)m+1-2p=0
∴ p=
(m-1) 2
2(m+1) =
m+1
2 +
2
m+1 -2
又由原点O到直线l的距离不大于
2
4 ,则有 -
1
2 ≤m≤
1
2 ,
由(Ⅰ)有 m>-
p
2 ,即 m>-
1
4
(m-1) 2
m+1 ,结合 -
1
2 ≤m≤
1
2 ,化简该不等式得:5m 2 +2m+1>0,恒成立,
∴ -
1
2 ≤m≤
1
2 ,令t=m+1,则 t∈[
1
2 ,
3
2 ]
而函数 y=
t
2 +
2
t -2 在 [
1
2 ,
3
2 ] 上单调递减,∴
1
12 ≤p≤
9
4
∴存在m且 -
1
2 ≤m≤
1
2 ,实数p的取值范围为 [
1
12 ,
9
4 ] .…10分.
全部回答
- 1楼网友:西岸风
- 2021-03-21 07:36
解:(ⅰ)由m(-1,0)可知,准线方程为x=-1
∴-p/2=-1,得p=2
所以,抛物线方程为y²=4x.
(ⅱ)抛物线y²=2px的准线为x=-p/2,故 m(-p/2,0)
设直线l的斜率为k,则其方程为y=k(x +p/2)
代入y²=2px,消掉x,得
ky²-2py+p²k=0
设p(y1²/2p,y1),q(y2²/2p,y2)
则y1+y2=2p/k,y1·y2=p²
抛物线焦点f(p/2,0),则
向量fp=(y1²/2p -p/2,y1),向量fq=(y2²/2p -p/2,y2)
所以,向量fp·向量fq=(y1²/2p -p/2)(y2²/2p -p/2)+y1y2
=y1²y2²/4p² -1/4×(y1²+y2²)+p²/4+y1y2
=(y1y2)²/4p²- 1/4×[(y1+y2)²-2y1y2]+p²/4+y1y2
=p²/4 -p²/k² +p²/2 +p²/4 +p²=2p² -p²/k²=0
整理,得2p²k²=p²
约掉p²,2k²=1
故 k=±(根号2)/2.
【唉,在这里没法打分式和平方,只好这样了,麻烦姐姐凑合着看吧!】
希望小弟的回答对您有帮助o(∩_∩)o~
{楼上的回答不对,第一问和第二问是没有联系的。在第二问中不能利用m(-1,0)这个条件,只能是y²=2px(p>0)。^_^}
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