2015年高考数学新课标I卷(理科)解析几何大题

2015年高考数学新课标I卷(理科)解析几何大题(第20题):

在直角坐标系\(xOy\)中,曲线\(C:y=\dfrac{x^2}{4}\)与直线\(l:y=kx+a(a>0)\)交于\(M,N\)两点.

(1)当\(k=0\)时,分别求\(C\)在点\(M\)和\(N\)处的切线方程;

(2)\(y\)轴上是否存在点\(P\),使得当\(k\)变动时,总有\(\angle OPM=\angle OPN\)?说明理由.


   (1)当\(k=0\)时,点\(M\)、\(N\)的横坐标为\(\pm 2\sqrt a\),进一步可得所求的切线方程为\[y=\pm\sqrt ax-a.\]

(2)存在,点\(P\)的坐标为\((0,-a)\),证明如下.

设\(M\left(m,\dfrac{m^2}{4}\right)\),\(N\left(n,\dfrac{n^2}{4}\right)\).联立直线与抛物线方程有\[x^2-4kx-4a=0,\]于是\[m+n=4k,mn=-4a.\]此时直线\(OM\)的斜率为\[\dfrac{\dfrac{m^2}{4}-(-a)}{m-0}=\dfrac m4+\dfrac am,\]同理直线\(ON\)的斜率为\[\dfrac n4+\dfrac an,\]这两条直线的斜率之和为\[\dfrac{m+n}{4}+\dfrac{a(m+n)}{mn}=0,\]因此直线\(OM\)与直线\(ON\)关于\(y\)轴对称,也就有\(\angle OPM=\angle OPN\),且与\(k\)的取值无关.

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