(山东卷理22)如图,设抛物线方程为x2=2py(p>0),M为 直线y=-2p上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,B.
(Ⅰ)求证:A,M,B三点的横坐标成等差数列;
(Ⅱ)已知当M点的坐标为(2,-2p)时,,求此时抛物线的方程;
(Ⅲ)是否存在点M,使得点C关于直线AB的对称点D在抛物线上,其中,点C满足
(O为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(山东卷理22)如图,设抛物线方程为x2=2py(p>0),M为 直线y=-2p上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,B.
(Ⅰ)求证:A,M,B三点的横坐标成等差数列;
(Ⅱ)已知当M点的坐标为(2,-2p)时,,求此时抛物线的方程;
(Ⅲ)是否存在点M,使得点C关于直线AB的对称点D在抛物线上,其中,点C满足
(O为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)证明:由题意设
.
由得
,得
,
所以,
.
因此直线的方程为
,
直线的方程为
.
所以,①
.②
由①、②得,
因此,即
.
所以三点的横坐标成等差数列.
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,当时,
将其代入①、②并整理得:
,
,
所以是方程
的两根,因此
,
,
又,所以
.
由弦长公式得.
又,
所以或
,因此所求抛物线方程为
或
.
(Ⅲ)解:设,由题意得
,
则的中点坐标为
,
设直线的方程为
,
由点在直线
上,并注意到点
也在直线
上,
代入得.
若在抛物线上,则
,
因此或
.即
或
.
(1)当时,则
,此时,点
适合题意.
(2)当,对于
,此时
,
,
又,
,所以
,
即,矛盾.
对于,因为
,此时直线
平行于
轴,
又,
所以直线与直线
不垂直,与题设矛盾,所以
时,不存在符合题意的
点.
综上所述,仅存在一点适合题意.