问题 解答题
设有抛物线C:y=-x2+
9
2
x-4,通过原点O作C的切线y=mx,使切点P在第一象限.
(1)求m的值,以及P的坐标;
(2)过点P作切线的垂线,求它与抛物线的另一个交点Q;
(3)设C上有一点R,其横坐标为t,为使DOPQ的面积小于DPQR的面积,试求t的取值范围.
答案

(1)设点P的坐标为(x1,y1),则y1=kx1①,y1=-x12+

9
2
x1-4②,

①代入②,得:x12+(k-

9
2
)x1+4=0

因为点P为切点,所以(k-

9
2
2-16=0,得:k=
17
2
或k=
1
2

当k=

17
2
时x1=-2,y1=-17;当k=
1
2
时,x1=2,y1=1;

因为点P在第一象限,故所求的斜率k=

1
2
,P的坐标为(2,1),

(2)过P点作切线的垂线,其方程为:y=-2x+5③,代入抛物线方程,得:

x2-

13
2
x+9=0,设Q点的坐标为(x2,y2),则2x2=9,所以x2=
9
2
,y2=-4,

所以Q点的坐标为(

9
2
,-4)

(3)设C上有一点R(t,-t2+

9
2
t-4),它到直线PQ的距离为:

d=

|2t+(-t2+
9
2
t-4)-5|
5
=
|t2-
13
2
t+9|
5

点O到直线PQ的距离PO=

5
,SDOPQ=
1
2
´PQ´OP,SDPQR=
1
2
´PQ´d,

因为DOPQ的面积小于DPQR的面积,SDOPQ<SDPQR

即:OP<d,即:|t2-

13
2
t+9|>5,

t2-

13
2
t+4>0或t2-
13
2
t
+14<0

解之得:t<

13-
105
4
或t>
13+
105
4

所以t的取值范围为t<

13-
105
4
或t>
13+
105
4

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