问题 解答题

试求常数m的范围,使曲线y=x2的所有弦都不能被直线y=m(x-3)垂直平分.

答案

设抛物线上存在两点(x1

x21
),(x2
x22
)
关于直线y=m(x-3)对称(m≠0),

x21
+
x22
2
=m(
x1+x2
2
-3)
x21
-
x22
x1-x2
=-
1
m

所以

x21
+x22
=m(x1+x2-6)
x1+x2=-
1
m

消去x2,得2

x21
+
2
m
x1+
1
m2
+6m+1=0.

因为x1∈R,所以△=(

2
m
)2-8(
1
m2
+6m+1)>0.

所以(2m+1)(6m2-2m+1)<0.所以m<-

1
2

即当m<-

1
2
时,抛物线上存在两点关于直线y=m(x-3)对称.

而原题要求所有弦都不能被直线垂直平分,那么所求的范围为m≥-

1
2

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