Question

拋物線方程為y²=p（x+1）（p＞0），直線x+y=m與x軸的交點在拋物線的準線的右邊．
（1）求證：直線與拋物線總有兩個交點；
（2）設直線與拋物線的交點為Q、R，OQ⊥OR，求p關于m的函數f（m）的表達式；
（3）在（2）的條件下，若m變化，使得原點O到直線QR的距離不大于，求p的值的范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）由拋物線的性質可得拋物線的準線方程x=-1-，由直線x+y=m與x軸的交點為（m，0）在準線右邊可得，，要證直線與拋物線總有兩個交點，只要證明由所得方程x²-（2m+p）x+（m²-p）=0的判別式△＞0即可
（2）設Q、R兩點的坐標分別為（x₁，y₁）、（x₂，y₂），由（1）知，x₁、x₂是方程x²-（2m+p）x+m²-p=0的兩根，由方程的根與系數的關系及由OQ⊥OR，可得x₁x₂+y₁y₂=0可求
（3）解法一：由題意可得可求m的范圍，結合（2）中m＞-2且m≠0可求m的范圍，而f（m）==（m+2）+-4，利用函數單調性的定義可求p的范圍
解法二：由解法一可知，m的范圍，由（2）知p=f（m）=，利用二次函數的單調性可求p的范圍
解答：解：（1）∵拋物線y²=p（x+1）的準線方程是x=-1-
∵直線x+y=m與x軸的交點為（m，0）在準線右邊
∴
∴m＞-1-，即4m+p+4＞0．
由
得x²-（2m+p）x+（m²-p）=0．
而判別式△=（2m+p）²-4（m²-p）=p（4m+p+4）．
又p＞0及4m+p+4＞0，可知△＞0．
因此，直線與拋物線總有兩個交點；                   …（4分）
（2）設Q、R兩點的坐標分別為（x₁，y₁）、（x₂，y₂），
由（1）知，x₁、x₂是方程x²-（2m+p）x+m²-p=0的兩根，
∴x₁+x₂=2m+p，x₁•x₂=m²-p．由OQ⊥OR，得k_OQ•k_OR=-1，
即有x₁x₂+y₁y₂=0．又Q、R為直線x+y=m上的點，
因而y₁=-x₁+m，y₂=-x₂+m．
于是x₁x₂+y₁y₂=2x₁x₂-m（x₁+x₂）+m²=2（m²-p）-m（2m+p）+m²=0，
∴p=f（m）=，由得m＞-2，m≠0；…（9分）
（3）解法一：由于原點O到直線x+y=m的距離不大于，于是，
∴|m|≤1．由（2），知m＞-2且m≠0
故m∈[-1，0）∪（0，1]．
由（2），知f（m）==（m+2）+-4qqqq1q
當m∈[-1，0）時，任取m₁、m₂，0＞m₁＞m₂≥-1，則
f（m₁）-f（m₂）=（m₁-m₂）+（）
=（m₁-m₂）[1-]．
由0＞m₁＞m₂≥-1，知0＜（m₁+2）（m₂+2）＜4，1-＜0．
又由m₁-m₂＞0知f（m₁）＜f（m₂）因而f（m）為減函數．
可見，當m∈[-1，0）時，p∈（0，1]．
同樣可證，當m∈（0，1]時，f（m）為增函數，從而p∈（0，]．
解法二：由解法一知，m∈[-1，0）∪（0，1]．由（2）知
p=f（m）=．
設t=，g（t）=t+2t²，則t∈（-∞，-1]∪[1，+∞），
又g（t）=2t²+t=2（t+）²-．
∴當t∈（-∞，-1]時，g（t）為減函數，g（t）∈[1，+∞）．
當t∈[1，+∞）時，g（t）為增函數，g（t）∈[3，+∞）．
因此，當m∈[-1，0]時，t∈（-∞，-1]，p=∈（0，1]；
當m∈（0，1]時，t∈[1，+∞），p∈（0，]．
點評：本題主要考查了拋物線的性質的應用，直線與拋物線的相交關系與系數的應用，及利用函數的單調性求解函數的取值范圍，屬于方程與函數知識的綜合應用．