已知抛物线C:y2=4x,点M(m,0)在x轴的正半轴上,过M的直线l与C相交于A、B两点,O为坐标原点.
(Ⅰ)若m=1,l的斜率为1,求以AB为直径的圆的方程;
(Ⅱ)若存在直线l使得|AM|,|OM|,|MB|成等比数列,求实数m的取值范围.
(Ⅰ)由题意,得M(1,0),直线l的方程为y=x-1.
由
,得x2-6x+1=0,y=x-1 y2=4x
设A,B两点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点P的坐标为P(x0,y0),
则x1=3+2
, x2=3-22
, y1=x1-1=2+22
, y2=x2-1=2-22
,2
故点A(3+2
,2+22
), B(3-22
,2-22
), 2
所以x0=
=3, y0=x0-1=2,x1+x2 2
故圆心为P(3,2),直径|AB|=
=8,(x1-x2)2+(y1-y2)2
所以以AB为直径的圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16;
(Ⅱ)设A,B两点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
=λMB
(λ>0).AM
则
=(m-x1,-y1), AM
=(x2-m,y2),MB
所以
①x2-m=λ(m-x1) y2=-λy1
因为点A,B在抛物线C上,
所以y12=4x1,y22=4x2,②
由①②消去x2,y1,y2得λx1=m.
若此直线l使得|AM|,|OM|,|MB|成等比数列,则|OM|2=|MB|•|AM|,
即|OM|2=λ|AM|•|AM|,所以m2=λ[(x1-m)2+y12],
因为y12=4x1,λx1=m,所以m2=
[(x1-m)2+4m x1
],x 1
整理得x12-(3m-4)x1+m2=0,③
因为存在直线l使得|AM|,|OM|,|MB|成等比数列,
所以关于x1的方程③有正根,
因为方程③的两根之积为m2>0,所以只可能有两个正根,
所以
,解得m≥4.3m-4>0 m2>0 △=(3m-4)2-4m2≥0
故当m≥4时,存在直线l使得|AM|,|OM|,|MB|成等比数列.