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如图所示,过点F(0,1)的直线y=kx+b与抛物线y=manfen5.com 满分网x2交于M(x1,y1)和N(x2,y2)两点(其中x1<0,x2>0).
(1)求b的值.
(2)求x1•x2的值.
(3)分别过M,N作直线l:y=-1的垂线,垂足分别是 M1和N1.判断△M1FN1的形状,并证明你的结论.
(4)对于过点F的任意直线MN,是否存在一条定直线m(m是常数),使m与以MN为直径的圆相切?如果有,请求出这条直线m的解析式;如果没有,请说明理由.

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(1)把点F的坐标代入直线可以确定b的值. (2)联立直线与抛物线,代入(1)中求出的b值,利用根与系数的关系可以求出x1•x2的值. (3)确定M1,N1的坐标,利用两点间的距离公式,分别求出M1F2,N1F2,M1N12,然后用勾股定理判断三角形的形状. (4)根据题意可知y=-1总与该圆相切. 【解析】 (1)∵直线y=kx+b过点F(0,1), ∴b=1; (2)∵直线y=kx+b与抛物线y=x2交于M(x1,y1)和N(x2,y2)两点, ∴可以得出:kx+b=x2, 整理得:x2-kx-1=0, ∵a=,c=-1, ∴x1•x2=-4, (3)△M1FN1是直角三角形(F点是直角顶点). 理由如下:设直线l与y轴的交点是F1, FM12=FF12+M1F12=x12+4, FN12=FF12+F1N12=x22+4, M1N12=(x2-x1)2=x12+x22-2x1x2=x12+x22+8, ∴FM12+FN12=M1N12, ∴△M1FN1是以F点为直角顶点的直角三角形. (4)符合条件的定直线m即为直线l:y=-1. 过M作MH⊥NN1于H,MN2=MH2+NH2=(x1-x2)2+(y1-y2)2, =(x1-x2)2+[(kx1+1)-(kx2+1)]2, =(x1-x2)2+k2(x1-x2)2, =(k2+1)(x1-x2)2, =(k2+1)[(x1+x2)2-4x1•x2] =(k2+1)(16k2+16) =16(k2+1)2, ∴MN=4(k2+1), 分别取MN和M1N1的中点P,P1, PP1=(MM1+NN1)=(y1+1+y2+1)=(y1+y2+2)=(y1+y2)+1=k(x1+x2)+2=2k2+2, ∴PP1=MN 即线段MN的中点到直线l的距离等于MN长度的一半. ∴以MN为直径的圆与l相切. 即对于过点F的任意直线MN,存在一条定直线m,使m与以MN为直径的圆相切,这条直线m的解析式是y=-1.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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