题目
已知抛物线C:y=2x2 , 直线l:y=kx+2交C于A,B两点,M是线段AB的中点,过M作x轴的垂线C于点N.
(1)
证明:抛物线C在点N处的切线与AB平行;
(2)
是否存在实数k使以AB为直径的圆M经过点N,若存在,求k的值,若不存在,说明理由.
答案: 证明:设A(x1,y1),B(x2,y2), 把y=kx+2代入y=2x2得2x2﹣kx﹣2=0,得x1+x2= k2 .∵xN=xM= x1+x22 = k4 ,∴N点的坐标为( k4 , k28 ).∵y′=4x,∴y′| x=k4 =k,即抛物线在点N处的切线的斜率为k.∵直线l:y=kx+2的斜率为k,∴l∥AB
解:假设存在实数k,使AB为直径的圆M经过点N. 由于M是AB的中点,∴|MN|= 12 |AB|.由(1)知yM= 12 (y1+y2)= 12 (kx1+2+kx2+2)= 12 [k(x1+x2)+4]= 12 (4+ k22 )=2+ k24 ,由MN⊥x轴,则|MN|=|yM﹣yN|=2+ k24 ﹣ k28 = k2+168 ,∵|AB|= 1+k2 • (x1+x2)2−4x1x2 = 1+k2 • k24−4×(−1) = 12 1+k2 • 16+k2 由 k2+168 = 14 1+k2 • 16+k2 ∴k=±2,则存在实数k=±2,使AB为直径的圆M经过点N