问题标题:
如图,已知抛物线E:相交于A、B、C、D四个点.(Ⅰ)求r的取值范围;(Ⅱ)当四边形ABCD的面积最大时,求对角线AC、BD的交点P的坐标.____
问题描述:
如图,已知抛物线E:相交于A、B、C、D四个点.
(Ⅰ)求r的取值范围;
(Ⅱ)当四边形ABCD的面积最大时,求对角线AC、BD的交点P的坐标.____
李春芝回答:
【分析】(1)先联立抛物线与圆的方程消去y,得到x的二次方程,根据抛物线E:y2=x与圆M:(x-4)2+y2=r2(r>0)相交于A、B、C、D四个点的充要条件是此方程有两个不相等的正根,可求出r的范围.
(2)先设出四点A,B,C,D的坐标再由(1)中的x二次方程得到两根之和、两根之积,表示出面积并求出其的平方值,最后根据三次均值不等式确定得到最大值时的点P的坐标.
(Ⅰ)将抛物线E的方程代入圆M的方程,消去y2,整理得x2-7x+16-r2=0.(1)
抛物线E与圆M相交于A、B、C、D四个点的充要条件是:
方程(1)有两个不相等的正根,
∴,
即.
解这个方程组得,
∴r的取值范围是.
(II)设两曲线的四个交点的坐标分别为
、、、.
由(I)知:x1+x2=7,x1x2=16-r2,,
∴
∴
令,则S2=(7+2t)2(7-2t).
下面求S2的最大值.
由三次均值有:
当且仅当7+2t=14-4t,即时取最大值.
经检验:此时满足题意.
故所求的点P的坐标为.
【点评】本题主要考查抛物线和圆的综合问题.圆锥曲线是高考必考题,要强化复习.
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