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已知抛物线x2=2py(p>0)的准线与圆x^2+(y-3)^2=16相切

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/18 10:49:17
已知抛物线x2=2py(p>0)的准线与圆x^2+(y-3)^2=16相切
已知抛物线x^2=2py(p>0)的准线与圆x^2+(y-3)^2=16相切
(1)求抛物线方程
(2)过抛物线的焦点F,作直线l与抛物线交于A、B两点,若在直线y=t(t<0)上总存在点P便得△PAB为正三角形,求实数t的取值范围
(1)抛物线x^2=2py(p>0)的准线:y=-p/2与圆x^2+(y-3)^2=16相切,
所以p/2+3=4,p=2,
所以抛物线的方程是x^2=4y.①
(2)F(0,1),设l:y=kx+1,②
代入①,x^2-4kx-4=0,
△=16k^2+16,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则|AB|=√[△(1+k^2)]=4(k^2+1),
x1+x2=4k,
AB的中点Q:x=(x1+x2)/2=2k,
由②,y=2k^2+1,即Q(2k,2k^2+1),
AB的中垂线:y-(2k^2+1)=-(x-2k)/k交直线y=t于P(2k^3+3k-2kt,t),
△PAB是正三角形,
PQ^2=(3/4)AB^2,
(2k^3+k-kt)^2+(2k^2+1-t)^2=(3/4)*16(k^2+1)^2,
(2k^2+1-t)^2=12(k^2+1),t=1,则k^2=u^2-1,
t=2u^2-2√3u-1=2(u-√3/2)^2-5/2是u的增函数,u=1时t=1-2√3,
所以t的取值范围是[1-2√3,0).