已知抛物线x^2=4y与圆x^2+y^2=32交于A,B两点,直线L:y=kx+b和圆相切于劣弧AB上一点,并交抛物线

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 05:08:22
已知抛物线x^2=4y与圆x^2+y^2=32交于A,B两点,直线L:y=kx+b和圆相切于劣弧AB上一点,并交抛物线于两点M,N两点,求M,N到抛物线的焦点的距离之和的最大值

x^2=4y,x^2+y^2=32
得到交点(4,4)(-4,4)
y=kx+b,x^2+y^2=32
(1+k^2)+2kbx+b^2-32=0
德尔塔=0…………(1)
-4<=-(kb)/(1+k^2)<=4…………(2)
解得,k^4<=1
-1<=k<=1,4根号2<=b<=8
y=kx+b,x^2=4y
判别式>0
k^2+b>0
而显然b>0
所以两者恒有两个交点。
M,N到焦点的距离根据性质也就是到准线的距离。
也就是M,N的中点Q到直线y=-1/16的最大距离的两倍,
设M(x1,y1),N(x2,y2)
所以Q(x1+x2/2,y1+y2/2)
所以Q(k,k^2+b)
所以Q到准线值为k^2+b+1/16=(b^2+32b-30)/32
b=8,最大值为145/16
那M,N到焦点距离最大值和就是145/8

先说思路:MN两点到焦点的距离之和就是两点到准线的和

如果设M(x1,y1),N(x2,y2),
则就是要求出y1+y2+2的最大值(因为x轴 下面还有两小段,所以要加2,所以可以用伟达定理

计算:
因为直线于圆线切,
所以原点到直线的距离等于圆的半径,
依此可出:b²=32+32k²,

再把抛物线代入圆,整理后得出x1+x2=4k,

所以y1+y2=k(x1+x2)+2b=68k²+64,

而只有切点在M或N的时候,k才最大,

可以算出此时k=1,所以y1+y2=68+64=132,

距离之和最大为134.