曲线 $C$:$y=-{{x}^{2}}+5x-1$,过原点 $O$ 与 $C$ 相切于 $P$($P$ 在第一象限)的切线为 $y=kx$.
【难度】
【出处】
2008年清华大学自主招生暨领军计划试题
【标注】
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求 $k$ 的值与点 $P$ 的坐标;标注答案$k=3$,$P\left( 1,3 \right)$解析如图,
联立直线与抛物线方程,有$$-{{x}^{2}}+5x-1=kx,$$即$${{x}^{2}}+\left( k-5 \right)x+1=0,$$其判别式$$\Delta ={{\left( k-5 \right)}^{2}}-4=0,$$解得 $k=7$ 或 $k=3$.
情形一 当 $k=7$ 时,切点横坐标为 $-\dfrac{k-5}{2}=-1$,舍去;情形二 当 $k=3$ 时,切点横坐标为 $-\dfrac{k-5}{2}=1$,符合题意.
因此 $k=3$,$P\left( 1,3 \right)$. -
若 $PQ\perp PO$,$Q$ 在抛物线上,求 $Q$ 点的坐标;标注答案$Q\left( \dfrac{13}{3},\dfrac{17}{9} \right)$解析直线 $PQ$ 的方程为$$y=-\dfrac{1}{3}\left( x-1 \right)+3,$$而抛物线的方程为$$y=-\left( x-1 \right)\left( x-4 \right)+3,$$于是 $Q\left( \dfrac{13}{3},\dfrac{17}{9} \right)$.
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抛物线上是否存在点 $R$,使 ${{S}_{\triangle POQ}}={{S}_{\triangle PQR}}$.标注答案存在解析直线 $PQ:y=-\dfrac{1}{3}x+\dfrac{10}{3}$,所以考虑直线 $y=-\dfrac{1}{3}x$ 及 $y=-\dfrac{1}{3}x+\dfrac{20}{3}$ 与抛物线的关系.
因为直线 $y=-\dfrac{1}{3}x$ 与抛物线相交于两点,直线 $y=-\dfrac{1}{3}x+\dfrac{20}{3}$ 与抛物线相离,
所以存在符合题意的点 $R$.
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
问题3
答案3
解析3
备注3