Question

【題目】如圖，在平面直角坐標(biāo)系中，過(guò)軸正方向上一點(diǎn)任作一直線，與拋物線相交于兩點(diǎn)，一條垂直于軸的直線分別與線段和直線交于點(diǎn).

(1) 若，求的值；

(2) 若，為線段的中點(diǎn)，求證: 直線與該拋物線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn).

(3) 若，直線的斜率存在，且與該拋物線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn)，試問(wèn)是否一定為線段的中點(diǎn)? 說(shuō)明理由.

Answer 1

【答案】(1) ；(2) 證明見(jiàn)解析；(3)是，理由見(jiàn)解析.

【解析】

（1）設(shè)，，，則，聯(lián)立直線方程和拋物線方程，消去后利用韋達(dá)定理可得關(guān)于的方程，從而可求的值.

（2）設(shè)，用表示直線的方程，聯(lián)立該直線的方程和拋物線的方程后可得該方程組有且只有一組解，故直線與拋物線相切.

（3）設(shè)，利用（2）的結(jié)果可得切線的方程，求出的坐標(biāo)和直線的方程后，聯(lián)立直線的方程和拋物線的方程，消去后利用韋達(dá)定理可求中點(diǎn)的橫坐標(biāo)，可證它就是的橫坐標(biāo)，從而一定為線段的中點(diǎn).

（1） 設(shè)，，

由得，故，從而.

又，故，解得或，

舍去負(fù)值，得.

（2）由（1）得，，故，故.

設(shè)在上，且滿足，又，

故直線的方程為，

而.

故，

由得，故方程組有唯一解，

故直線與該拋物線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn).

（3）設(shè)，這里，

由（2）知過(guò)與有且僅有一個(gè)公共點(diǎn)的斜率存在的直線必為.

令得，故，

又 ，所以.

由 ，故

這樣是的中點(diǎn).