Question

已知圓C：（x-m）²+y²=5（m＜3）過(guò)點(diǎn)A（3，1），且過(guò)點(diǎn)P（4，4）的直線PF與圓C相切并和x軸的負(fù)半軸相交于點(diǎn)F．
（1）求切線PF的方程；
（2）若拋物線E的焦點(diǎn)為F，頂點(diǎn)在原點(diǎn)，求拋物線E的方程．
（3）若Q為拋物線E上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，求

AP

•

AQ

的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）先將點(diǎn)A代入圓C方程，求得m的值，得到圓C的方程，再設(shè)直線PF的斜率為k，利用直線PF與圓C相切的幾何性質(zhì)求得k值，從而得到切線PF的方程；
（2）設(shè)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為y²=-2px由焦點(diǎn)坐標(biāo)求得p=8從而寫(xiě)出拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程即可；
（3）設(shè)Q（x，y），分別求得向量的坐標(biāo)，再利用向量的數(shù)量積得到

AP

•

AQ

關(guān)于y的二次函數(shù)式，最后利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求

AP

•

AQ

的取值范圍．

解答：解：（1）點(diǎn)A代入圓C方程，得（3-m）²+1=5．∵m＜3，∴m=1．
圓C：（x-1）²+y²=5．設(shè)直線PF的斜率為k，則PF：y=k（x-4）+4，
即kx-y-4k+4=0．∵直線PF與圓C相切，∴

|k-0-4k+4|

k2+1

=

5

．解得k=

11

2

，或k=

1

2

．
 當(dāng)k=

11

2

時(shí)，直線PF與x軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)為

36

11

，不合題意，舍去．
當(dāng)k=

1

2

時(shí)，直線PF與x軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)為-4，∴符合題意，∴直線PF的方程為y=

1

2

x+2…（6分）
（2）設(shè)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為y²=-2px，∵F（-4，0），∴p=8，∴拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為y²=-16x…（8分）
（3）

AP

=(1， 3)，設(shè)Q（x，y），

AQ

=(x-3， y-1)，

AP

•

AQ

=(x-3)+3(y-1)=x+3y-6．
∵y²=-16x，∴

AP

•

AQ

=x+3y-6=-

1

16

y2+3y-6=-

1

16

(y-24)2+30．
∴

AP

•

AQ

=x+3y-6的取值范圍是（-∞，30]．…（13分）

點(diǎn)評(píng)：本小題主要考查直線的點(diǎn)斜式方程、拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程、拋物線的簡(jiǎn)單性質(zhì)、平面向量數(shù)量積的運(yùn)算等基礎(chǔ)知識(shí)，考查運(yùn)算求解能力，考查數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想．屬于基礎(chǔ)題．