Question

設(shè)有拋物線C：y=-x²+x-4，通過(guò)原點(diǎn)O作C的切線y=mx，使切點(diǎn)P在第一象限．
（1）求m的值，以及P的坐標(biāo)；
（2）過(guò)點(diǎn)P作切線的垂線，求它與拋物線的另一個(gè)交點(diǎn)Q；
（3）設(shè)C上有一點(diǎn)R，其橫坐標(biāo)為t，為使DOPQ的面積小于DPQR的面積，試求t的取值范圍．

Answer 1

解：（1）設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（x₁，y₁），則y₁=kx₁①，y₁=-x₁²+x₁-4②，
①代入②，得：x₁²+（k-）x₁+4=0
因?yàn)辄c(diǎn)P為切點(diǎn)，所以（k-）²-16=0，得：k=或k=
當(dāng)k=時(shí)x₁=-2，y₁=-17；當(dāng)k=時(shí)，x₁=2，y₁=1；
因?yàn)辄c(diǎn)P在第一象限，故所求的斜率k=，P的坐標(biāo)為（2，1），
（2）過(guò)P點(diǎn)作切線的垂線，其方程為：y=-2x+5③，代入拋物線方程，得：
x²-x+9=0，設(shè)Q點(diǎn)的坐標(biāo)為（x₂，y₂），則2x₂=9，所以x₂=，y₂=-4，
所以Q點(diǎn)的坐標(biāo)為（，-4）
（3）設(shè)C上有一點(diǎn)R（t，-t²+t-4），它到直線PQ的距離為：
d=
點(diǎn)O到直線PQ的距離PO=，S_DOPQ=?PQ?OP，S_DPQR=?PQ?d，
因?yàn)镈OPQ的面積小于DPQR的面積，SD_OPQ＜SD_PQR，
即：OP＜d，即：＞5，
+4＞0或+14＜0
解之得：t＜或t＞
所以t的取值范圍為t＜或t＞．
分析：（1）設(shè)出P的坐標(biāo)，代入直線和拋物線方程，聯(lián)立求得k，利用P在的象限判斷出P的坐標(biāo)和所求的斜率．
（2）過(guò)P點(diǎn)作切線的垂線，其方程為：y=-2x+5，代入拋物線方程，設(shè)Q點(diǎn)的坐標(biāo)把直線與拋物線的方程聯(lián)立求得x₂，則y₂可得，即求得Q的坐標(biāo)．
（3）先設(shè)出C上的一點(diǎn)R，利用點(diǎn)到直線的距離求得其到直線PQ的距離的表達(dá)式，根據(jù)DOPQ的面積小于DPQR的面積，S_DOPQ＜S_DPQR，判斷出OP＜d獲得不等式求得t的范圍．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了直線與圓錐曲線的綜合．考查了學(xué)生分析問(wèn)題和基礎(chǔ)知識(shí)的熟練掌握．