拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線方程為x=-2,該拋物線上的點(diǎn)到其準(zhǔn)線的距離與到定點(diǎn)N的距離都相等,以N為圓心的圓與直線
l1:y=x和l2:y=-x都相切.
(Ⅰ)求圓N的方程;
(Ⅱ)是否存在直線l同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件,若存在,求出的方程;若不存在請說明理由.
①l分別與直線l1和l2交于A、B兩點(diǎn),且AB中點(diǎn)為E(4,1);
②l被圓N截得的弦長為2.
【答案】
分析:(Ⅰ)根據(jù)拋物線y
2=2px的準(zhǔn)線的方程為x=-2,可得p=4,再根據(jù)拋物線的定義可求出定點(diǎn)N的坐標(biāo),從而求出圓N的方程;
(Ⅱ)假設(shè)存在直線l滿足兩個(gè)條件,顯然l斜率存在,設(shè)l的方程為y-1=k(x-4)(k≠±1),以N為圓心,同時(shí)與直線l
1:y=x和l
2:y=-x相切的圓N的半徑為
,因?yàn)閘被圓N截得的弦長為2,所以圓心到直線的距離等于1,由此入手能夠推導(dǎo)出不存在滿足條件的直線l.
解答:解:(Ⅰ)因?yàn)閽佄锞y
2=2px的準(zhǔn)線的方程為x=-2,
所以p=4,根據(jù)拋物線的定義可知點(diǎn)N是拋物線的焦點(diǎn),則定點(diǎn)N的坐標(biāo)為(2,0).
所以 圓N的方程(x-2)
2+y
2=2. (3分)
(Ⅱ)假設(shè)存在直線l滿足兩個(gè)條件,顯然l斜率存在,
設(shè)l的方程為y-1=k(x-4),(k≠±1),
以N為圓心,同時(shí)與直線l
1:y=x和l
2:y=-x相切的圓N的半徑為
,(5分)
因?yàn)閘被圓N截得的弦長為2,所以圓心到直線的距離等于1,
即
,解得
,
當(dāng)k=0時(shí),顯然不合AB中點(diǎn)為E(4,1)的條件,矛盾!
當(dāng)
時(shí),l的方程為4x-3y-13=0,(7分)
由
,解得點(diǎn)A坐標(biāo)為(13,13),
由
,解得點(diǎn)B坐標(biāo)為
,
顯然AB中點(diǎn)不是E(4,1),矛盾!
所以不存在滿足條件的直線l. (10分)
點(diǎn)評:本題的考點(diǎn)是圓與圓錐曲線的綜合,主要考查直線和圓錐曲線的綜合運(yùn)用,考查存在性問題的探究,具有一定的難度,注意合理地進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵.