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抛物线y^2=4x 的焦点是F,准线是 l ,点M(4,4)是抛物线上一点,则经过点F、M且与l 相切的圆有多少个

答案:2  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-02-19 12:36
抛物线y^2=4x 的焦点是F,准线是 l ,点M(4,4)是抛物线上一点,则经过点F、M且与l 相切的圆有多少个
最佳答案
两个

详解如下:
抛物线y^2=4x的焦参数p=2,所以F(1,0),直线l:x=-1,即x+1=0,
设经过点M(4,4)、F(1,0),且与直线l相切的圆的圆心为Q(g,h),
则半径为Q到l的距离,即1+g,所以圆的方程为(x-g)^2+(y-h)^2=(1+g)^2,
将M、F的坐标代入,得(4-g)^2+(4-h)^2=(1+g)^2,(1-g)^2+(0-h)^2=(1+g)^2,
即h^2-8h+1=10g①,h^2=4g②,②代入①,得3h^2+16h-2=0,
解得h1=(√70-8)/3,h2=-(√70+8)/3,(经检验无增根)
代入②得g1=(67-8√70)/18,g2=(67+8√70)/18,
所以满足条件的圆有两个:
(x-(67-8√70)/18)^2+(y-(√70-8)/3)^2=((85-8√70)/18)^2,
(x-(67+8√70)/18)^2+(y+(√70+8)/3)^2=((85+8√70)/18)^2。

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全部回答
因为点m(4,m)在抛物线y2=4x上, 所以可求得m=±4. 由于圆经过焦点f且与准线l相切,由抛物线的定义知圆心在抛物线上. 又因为圆经过抛物线上的点m,所以圆心在线段fm的垂直平分线上, 即圆心是线段fm的垂直平分线与抛物线的交点, 结合图形易知对于点m(4,4)和(4,-4),都各有两个交点. 因此一共有4个满足条件的圆. 故选d.
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