已知抛物线 $C_1:x^2=2py$($p>0$)与圆 $C_2:x^2+y^2=8$ 的两个交点之间的距离为 $4$.
【难度】
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    解析几何
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    抛物线
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    抛物线的几何量
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    抛物线的基本量与几何性质
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    解析几何
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    圆锥曲线的弦长与面积问题
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    解析几何
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    直线与圆锥曲线
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    弦长公式
  1. 求 $p$ 的值;
    标注
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      抛物线
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      抛物线的基本量与几何性质
    答案
    $1$
    解析
  2. 若 $C_1$ 在点 $A,B$ 处切线垂直相交于点 $P$,且点 $P$ 在圆 $C_2$ 内部,直线 $AB$ 与 $C_2$ 相交于 $C,D$ 两点,求 $|AB|\cdot |CD|$ 的最小值.
    标注
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      圆锥曲线的弦长与面积问题
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      弦长公式
    答案
    $2\sqrt{31}$
    解析
    设 $A(x_1,y_1),B(x_2,y_2)$,对 $y=\dfrac 12x^2$ 求导得 $y'=x$,所以由题意知 $x_1x_2=-1$,联立 $C_1$ 在点 $A,B$ 处的切线方程$$\begin{cases} y=x_1x-\dfrac 12x_1^2,\\y=x_2x-\dfrac 12x_2^2,\end{cases}$$得到交点 $P\left(\dfrac {x_1+x_2}{2},-\dfrac 12\right)$.由点 $P$ 在圆内得$$(x_1+x_2)^2<31.$$又因为直线$$AB:\dfrac 12(x_1+x_2)x-y+\dfrac 12=0$$过抛物线的焦点,所以$$|AB|\cdot|CD|=\dfrac 12(x_1^2+x_2^2+2)\cdot 2\sqrt{8-d^2}=\sqrt{(m+2)(8m+15)}.$$其中 $m=x_1^2+x_2^2<33$,又由 $m=x_1^2+\dfrac 1{x_1^2}\geqslant 2$,所以 $m\in[2,33)$.从而得到$$2\sqrt{31}\leqslant |AB|\cdot|CD|<\sqrt{9765}.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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