已知拋物線x^2=4y與圓X^2+Y^2=32相交于A、B兩點,圓與y軸正半軸交于點C,l是切點落在弧ACB上的切線,且L交拋物線于M(x1,y1) N(x2,y2)兩點(1)求點A。B,C的坐標(2)若直線L的方程是y=kx+b,試求b與k的關系并求出b的取值范圍(3)若d表示M,N到拋物線焦點的距離之和,求d取最大值時L的方程
熱心網友
解:(1)解方程組{x^2=4y,X^2+Y^2=32,得{x1=4,y1=4;{x2=-4,y2=4。(舍去了負的y值)在X^2+Y^2=32中,令x=0,得y=4√2(舍去了負值)。所以,點A、B、C的坐標依次為(4,4)、(-4,4)、(0,4√2)。(2)把y=kx+b代入x^2=4y,消去y,整理,得x^2-4kx-4b=0。因為L:y=kx+b與拋物線x^2=4y相交,所以關于x的方程x^2-4kx-4b=0的判別式Δ=(-4k)^2-4*1*(-4b)=16k^2+16b0,即k^2+b0。把y=kx+b代入X^2+Y^2=32,消去y,整理,得(1+k^2)x^2+2bkx+b^2-32=0。因為L:y=kx+b與圓X^2+Y^2=32相切,所以關于x的方程(1+k^2)x^2+2bkx+b^2-32=0的判別式Δ'=(2bk)^2-4*(1+k^2)*(b^2-32)=128-4b^2+128k^2=0,即b^2=32+32k^2。又因L:y=kx+b與圓X^2+Y^2=32相切的切點在弧ACB上,所以-4≤-(2bk)/[2(1+k^2)]≤4,即-4≤bk/(1+k^2)≤4。所以k與b應同時滿足以下三個關系式:k^2+b0,b^2=32+32k^2,-4≤bk/(1+k^2)≤4。由-4≤bk/(1+k^2)≤4得{4k^2-bk+4≥0,4k^2+bk+4≥0,所以要使,-4≤bk/(1+k^2)≤4恒成立,則需Δ''=(±b)^2-4×4×4≥0。所以,可得-8≤b≤8。又因為L與圓相切于點C時,L的截距b最小,所以,b≥4√2。所以,4√2≤b≤8。這就是b的取值范圍。(3)A,B到焦點的距離和也就是到準線y=-1的距離和,也就是AB與y軸交點P(0,b)到準線的距離的2倍,所以當b=8時,d(max)=2*(8+1)=18,此時,32k^2=8^2-32=32,k^2=1,即k=±1,直線L的方程為y=x+8,或y=-x+8。
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解:(1)解方程組{x^2=4y,X^2+Y^2=32,得{x1=4,y1=4;{x2=-4,y2=4。(舍去了負的y值)在X^2+Y^2=32中,令x=0,得y=4√2(舍去了負值)。所以,點A、B、C的坐標依次為(4,4)、(-4,4)、(0,4√2)。(2)把y=kx+b代入x^2=4y,消去y,整理,得x^2-4kx-4b=0。因為L:y=kx+b與拋物線x^2=4y相交,所以關于x的方程x^2-4kx-4b=0的判別式Δ=(-4k)^2-4*1*(-4b)=16k^2+16b0,即k^2+b0。把y=kx+b代入X^2+Y^2=32,消去y,整理,得(1+k^2)x^2+2bkx+b^2-32=0。因為L:y=kx+b與圓X^2+Y^2=32相切,所以關于x的方程(1+k^2)x^2+2bkx+b^2-32=0的判別式Δ'=(2bk)^2-4*(1+k^2)*(b^2-32)=128-4b^2+128k^2=0,即b^2=32+32k^2。又因L:y=kx+b與圓X^2+Y^2=32相切的切點在弧ACB上,所以-4≤-(2bk)/[2(1+k^2)]≤4,即-4≤bk/(1+k^2)≤4。所以k與b應同時滿足以下三個關系式:k^2+b0,b^2=32+32k^2,-4≤bk/(1+k^2)≤4。由-4≤bk/(1+k^2)≤4得{4k^2-bk+4≥0,4k^2+bk+4≥0,所以要使,-4≤bk/(1+k^2)≤4恒成立,則需Δ''=(±b)^2-4×4×4≥0。所以,可得-8≤b≤8。又因為L與圓相切于點C時,L的截距b最小,所以,b≥4√2。所以,4√2≤b≤8。這就是b的取值范圍。(3)A,B到焦點的距離和也就是到準線y=-1的距離和,也就是AB與y軸交點P(0,b)到準線的距離的2倍,所以當b=8時,d(max)=2*(8+1)=18,此時,32k^2=8^2-32=32,k^2=1,即k=±1,直線L的方程為y=x+8,或y=-x+8。
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1. (4,4)(-4,4)(0,4√2) 2. -4≤bk/(1+k^2)≤4. 4√2≤b≤8 3. y=x+8,或y=-x+8
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(1)解方程組{x^2=4y,X^2+Y^2=32,得{x1=4,y1=4;{x2=-4,y2=4.(舍去了負的y值)在X^2+Y^2=32中,令x=0,得y=4√2(舍去了負值).所以,點A、B、C的坐標依次為(4,4)(-4,4)(0,4√2).(2)作直線l'與l垂直,l':y=(-1/k)x,兩直線聯立得:x=-bk/(k^2+1),y=b/(k^2+1),此點在圓上帶入圓的方程可得:b^2=32(k^2+1),因為切點在弧ACB上,所以k^2∈[0,1],(k^2的單調性最好證一下),然后就得b^2∈[32,64],顯然b0,所以b∈[4√2,8](3)A,B到焦點的距離和也就是到準線y=-1的距離和,也就是AB與y軸交點P(0,b)到準線的距離的2倍,所以當b=8時,d(max)=2*(8+1)=18,此時的方程就是y=x+8,或y=-x+8
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2>當L上一點取A時可以等到b的最大值.同時可以算出K當取C點時b有最小值,斜率K=0無疑當L上一點M,N已A,B重合時MN有最大值,同時可以得到L的表達式L表達式有兩條應該最多吧
熱心網友
好難!幾年級的題啊?