问题 解答题
已知正三角形OAB的三个顶点都在抛物线y2=2x上,其中O为坐标原点,设圆C是OAB的内接圆(点C为圆心)
(I)求圆C的方程;
(II)设圆M的方程为(x-4-7cosθ)2+(y-7cosθ)2=1,过圆M上任意一点P分别作圆C的两条切线PE,PF,切点为E,F,求
CE
CF
的最大值和最小值.
答案

(I)解法一:设A,B两点坐标分别为(

y21
2
y1),(
y22
2
y2)

由题设知

(
y21
2
)
2
+
y22
=
(
y12
2
)
2
+
y22
=
(
y21
2
-
y22
2
)
2
+(y1-y2)2

解得y12=y22=12,

所以A(6,2

3
),B(6,-2
3
)
A(6,-2
3
)
B(6,2
3
)

设圆心C的坐标为(r,0),则r=

2
3
×6=4,

所以圆C的方程为(x-4)2+y2=16.

解法二:设A,B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(x1-x2)(x1+x2+2)=0

由x1>0,x2>0,可知x1=x2,故A,B两点关于x轴对称,所以圆心C在x轴上

设C点的坐标为(r,0),则A点坐标为(

3
4
r,
3
2
r),于是有(
3
2
r)
2
=2×
3
2
r

解得r=4,

所以圆C的方程为(x-4)2+y2=16.

(II)设∠ECF=2α,则

CE
CF
=|
CE
|•|
CF
|•cos2α=16cos2α=32cos2α-16.

在Rt△PCE中,cosα=

x
|PC|
=
4
|PC|
,由圆的几何性质得|PC|≤|MC|+1=7+1=8,|PC|≥|MC|-1=7-1=6,

所以

1
2
≤cosα≤
2
3
,由此可得-8≤
CE
CF
≤-
16
9

CE
CF
的最大值为-
16
9
,最小值为-8.

名词解释

PVR

单项选择题