问题 解答题
已知抛物线C1:y=x2,椭圆C2:x2+
y2
4
=1.
(1)设l1,l2是C1的任意两条互相垂直的切线,并设l1∩l2=M,证明:点M的纵坐标为定值;
(2)在C1上是否存在点P,使得C1在点P处切线与C2相交于两点A、B,且AB的中垂线恰为C1的切线?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
答案

(1)y′=2x,

设切点分别为(x1,x12),(x2,x22

则l1方程为y-x12=2x1(x-x1

即y=2x1x-x12

l2方程为y=2x2x-x22

由l1⊥l2得2x12x2=-1

x1x2=-

1
4

所以yM=-

1
4

即点M的纵坐标为定值-

1
4

(2)设P(x0,x02),

则C1在点P处切线方程为:y=2x0x-x02

代入C2方程4x2+y2-4=0

得4x2+(2x0x-x02)-4=0

即(4+4x02)x2-4x03x+x04-4=0

设A(x3,y3),B(x4,y4

x3+x4=

x30
1+
x20
x3x4=
x40
-4
4+4
x20

△=16x06-16(1+x02)(x04-4)=16(4+4x02-x04)>0   ③

由(1)知yM=-

1
4

从而

y3+y4
2
=-
1
4

x0(x3+x4)-

x20
=--
1
4

进而得

x40
1+
x20
-
x20
=-
1
4

解得

x20
=
1
3
,且满足③

所以这样点P存在,其坐标为

3
3
1
3
).

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