问题 解答题
已知抛物线C:y=x2+4x+
2
7
,过C上一点M,且与M处的切线垂直的直线称为C在点M的法线.
(Ⅰ)若C在点M的法线的斜率为-
1
2
,求点M的坐标(x0,y0
(Ⅱ)设P(-2,a)为C对称轴上的一点,在C上是否存在点,使得C在该点的法线通过点P?若有,求出这些点,以及C在这些点的法线方程;若没有,请说明理由.
答案

(Ⅰ)由题意知,M处的切线的斜率k=

-1
-
1
2
=2,

∵y′=2x+4,

∴2x0+4=2,解得x0=-1,

将x0=-1代入y=x2+4x+

7
2
中,解得y0=
1
2

∴M(-1,

1
2
);

(Ⅱ)设 M(x0,y0为C上一点,

①若x0=-2,则C上点M(-2,-

1
2
)处的切线斜率 k=0,过点M(-2,-
1
2
) 的法线方程为x=-2,此法线过点P(-2,a);

②若 x0≠-2,则过点 M(x0,y0的法线方程为:y-y0=-

1
2x0+4
(x-x0) ①

若法线过P(-2,a),则 a-y0=-

1
2x0+4
(-2-x0),即(x0+2)2=a  ②

若a>0,则x0=-2±

a
,从而y0=
2a-1
2
,将上式代入①,

化简得:x+2

a
y+2-2a
a
=0或x-2
a
y+2+2a
a
=0,

若a=0与x0≠-2矛盾,若a<0,则②式无解.

综上,当a>0时,在C上有三个点(-2+

a
2a-1
2
),(-2-
a
2a-1
2
)及

(-2,-

1
2
),在这三点的法线过点P(-2,a),其方程分别为:

x+2

a
y+2-2a
a
=0,x-2
a
y+2+2a
a
=0,x=-2.

当a≤0时,在C上有一个点(-2,-

1
2
),在这点的法线过点P(-2,a),其方程为:x=-2.

单项选择题 A1/A2型题
填空题