21.已知正三角形的三个顶点都在抛物线上,其中为坐标原点,设圆

21.已知正三角形的三个顶点都在抛物线上,其中为坐标原点,设圆的内接圆(点为圆心)

(I)求圆

的方程;

(II)设圆

的方程为,过圆上任意一点分别作圆的两条切线,切点为,求的最大值和最小值.

答案

(I)解法一:设AB两点坐标分别为(

,y1),( ,y2),由题设知=

=,

解得y12=y22=12,

所以A(6,2

),B(6,-2))或A(6,-2),B(6,2).

设圆心C的坐标为(r,0),则r=

×6=4.

因此圆C的方程为(x-4)2+y2=16.                                       

解法二:设AB两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),

由题设知x12+y12=x22+y22.

又因为y12=2x1,y22=2x2,可得x12+2x1=x22+2x2,即(x1x2)(x1+x2+2)=0.

x1>0,x2>0,可知x1=x2,故AB两点关于x轴对称.所以圆心Cx轴上.

C点的坐标为(r,0),则A点坐标为(

r, r),于是有(r)2=2×r,解得r=4.

所以圆C的方程为(x-4)2+y2=16.                                              

(II)解:设∠ECF=2

,则

·=||·||·cos2=16cos2=32cos2-16.           

在Rt△PCE中,cos

=.

由圆的几何性质,得

|PC|≤|MC|+1=7+1=8,|PC|≥|MC|-1=7-1=6.                      

所以

≤cos.

由此可得-8≤

·≤-.

·的最大值为-,最小值为-8.

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