在直角坐标系 $xOy$ 中,曲线 $C:y=\dfrac{x^2}{4}$ 与直线 $l:y=kx+a(a>0)$ 交于 $M,N$ 两点.
【难度】
【出处】
2015年高考全国Ⅰ卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    直线与圆锥曲线
    >
    切线方程
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线的性质证明问题
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    直线与圆锥曲线
    >
    联立及韦达定理
  1. 当 $k=0$ 时,分别求 $C$ 在点 $M$ 和 $N$ 处的切线方程;
    标注
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      直线与圆锥曲线
      >
      切线方程
    答案
    $y=\pm\sqrt ax-a$
    解析
    当 $k=0$ 时,点 $M$、$N$ 的横坐标为 $\pm 2\sqrt a$,进一步可得所求的切线方程为$$y=\pm\sqrt ax-a.$$
  2. $y$ 轴上是否存在点 $P$,使得当 $k$ 变动时,总有 $\angle OPM=\angle OPN$?说明理由.
    标注
    • 题型
      >
      解析几何
      >
      圆锥曲线的性质证明问题
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      直线与圆锥曲线
      >
      联立及韦达定理
    答案
    解析
    存在,点 $P$ 的坐标为 $(0,-a)$,证明如下.
    设 $M\left(x_1,\dfrac{x_1^2}{4}\right)$,$N\left(x_2,\dfrac{x_2^2}{4}\right)$.联立直线与抛物线方程有$$x^2-4kx-4a=0,$$于是$$x_1+x_2=4k,x_1x_2=-4a.$$此时直线 $PM$ 的斜率为$$\dfrac{\dfrac{x_1^2}{4}-(-a)}{x_1-0}=\dfrac {x_1}4+\dfrac a{x_1},$$同理,直线 $PN$ 的斜率为 $\dfrac {x_2}4+\dfrac a{x_2}$,这两条直线的斜率之和为$$\dfrac{x_1+x_2}{4}+\dfrac{a(x_1+x_2)}{x_1x_2}=0,$$因此直线 $PM$ 与直线 $PN$ 关于 $y$ 轴对称,也就有 $\angle OPM=\angle OPN$,且与 $k$ 的取值无关.
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
0.180241s