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【題目】已知點P(1,3),圓C:(x﹣m)2+y2= 過點A(1,﹣ ),F(xiàn)點為拋物線y2=2px(p>0)的焦點,直線PF與圓相切.
(1)求m的值與拋物線的方程;
(2)設點B(2,5),點 Q為拋物線上的一個動點,求 的取值范圍.

【答案】
(1)解:點A代入圓C方程,得(1﹣m)2+(﹣ 2= ,解之得m=1.

∴圓C方程為:(x﹣1)2+y2=

①當直線PF的斜率不存在時,不合題意.

②當直線PF的斜率存在時,設為k,則PF:y=k(x﹣1)+3,即kx﹣y﹣k+3=0.

∵直線PF與圓C相切,∴C到PF的距離為 = ,解之得k=1或﹣1.

當k=1時,直線PF與x軸的交點橫坐標為﹣2,不合題意舍去;

當k=﹣1時,直線PF與x軸的交點橫坐標為4,

=4,可得拋物線方程為y2=16x


(2)解:∵P(1,3),B(2,5),∴ ,

設Q(x,y),得

=﹣(x﹣2)+(﹣2)(y﹣5)=﹣x﹣2y+12.

=﹣ y2﹣2y+12=﹣ (y+16)2+28

∵y∈R,得y=﹣16時 的最大值等于28

因此, 的取值范圍為(﹣∞,28].


【解析】(1)點A坐標代入圓C方程解出m=1,再設出直線PF方程,根據(jù)PF與圓C相切利用點到直線的距離公式解出k=±1,討論可得k=1不符合題意,而k=﹣1時算出 =4,得拋物線方程為y2=16x;(2)設Q(x,y),由向量的坐標運算公式,算出 關于x、y的表達式,結(jié)合拋物線方程化簡得 =﹣ y2﹣2y+12=﹣ (y+16)2+28,利用二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)即可得到 的取值范圍為(﹣∞,28].

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