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寻乌中学 2020—2021 学年度上学期期中考试
高二数学(文)试卷
一、选择题 (每小题 5 分,共 60 分)
1.经过点 1,4A 且在 x 轴上的截距为 3的直线方程是( )
A. 3y x B. 3y x= + C. 3y x D. 5y x
2.已知 2,0A , 1, 2B ,则以 AB 为直径的圆的方程为( )
A.
2
23 312 4x y
B.
2
23 312 4x y
C.
2
23 512 4x y
D.
2
23 512 4x y
3.两条平行直线3 4 5 0x y 与 6 8 9 0x y 间的距离等于( )
A. 1
10 B. 1
5 C. 4
5 D. 4
10
4.已知点 ,点 Q 是直线 l: 上的动点,则 的最小值为
A.2 B. C. D.
5.已知双曲线 C:
2 2
2 2 1x y
a b
( 0a , 0b )的实轴长为 4,左焦点 F 到 C 的一条渐近
线的距离为 3,则 C 的方程为( )
A.
2 2
12 3
x y B.
2 2
14 3
x y C.
2 2
14 9
x y D.
2 2
116 9
x y
6.已知圆 2 2: 2 2 4 4 0C x y x my m m R ,则当圆C 的面积最小时,圆上的点
到坐标原点的距离的最大值为( )
A. 5 B. 6 C. 5 1 D. 5 1
7.若直线 2 24 4mx ny x y 和圆 没有交点,则过点 ( , )m n 的直线与椭圆
2 2
19 4
x y 的
交点个数为( )
A.2 个 B.至多一个 C.1 个 D.0 个
8.与圆 2 2 1x y 及圆 2 2 8 7 0x y x 都外切的圆的圆心在( ).
A.一个圆上 B.一个椭圆上 C.双曲线的一支上 D.抛物线上
9.过点 作圆(x+1)2+(y-2)2=169 的弦,其中弦长为整数的弦共有( )
A.16 条 B.17 条 C.32 条 D.34 条
10.已知斜率为 k ( 0)k 的直线l 过抛物线 2: 2 ( 0)C x py p 的焦点 F ,与抛物线C 交于
A , B 两点,又直线 l 与圆 2 2 23 04x y py p 交于C , D 两点.若| | 3| |AB CD ,
则 k 的值为( )
A. 2 B. 2 2 C. 4 D.8
11.点 P 为双曲线
2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
右支上的一点,其左、右焦点分别为 1 2,F F ,若
1 2PF F 的内切圆 I 与 x 轴相切于点 A ,过 2F 作 PI 的垂线,垂足为 ,B O 为坐标原点,那么
OA
OB
的值为 ( )
- 2 -
A.1 B. 2 C. b
a D. a
b
12.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点 P 变轨进入以
月球球心 F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在 P 点第二次变轨进入仍以 F 为
一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在 P 点第三次变轨进入以 F 为圆心的圆形轨道
Ⅲ绕月飞行.已知椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的中心与 F 在同一直线上,设椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长半轴长
分别为 1a , 2a ,半焦距分别为 1c , 2c ,
则以下四个关系① 1 1 2 2a c a c ,② 1 2
1 2
c c
a a
,③a1+c2=a2+c1,④ 1 2
1 2
c c
a a
中正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
二、填空题(每小题 5 分,共 20 分)
13.直线 2 1 2 0mx m y 和直线3 1 0x my 垂直,则实数 m 的值为_______.
14.若圆 2 24 4x y 与双曲线C :
2 2
2 2 1 0, 0y x a ba b
的渐近线相切,则双曲线C
的离心率为_______.
15.若过点 (0 1), 的直线 l 与抛物线 2 2y x 有且只有一个交点,则这样的直线 l 共有_____
条.
16.已知直线 y=-x+1 与椭圆 )0(12
2
2
2
bab
y
a
x 相交于 A ,B 两点,且 OA OB (O 为
坐标原点),若椭圆的离心率 1 3,2 2e
,则 a 的最大值为___________.
三、解答题(共 70 分)
17.(10 分)设直线的方程为 ( 1) 2 0,a x y a a R .
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为 1,求 a 的值.
- 3 -
18.(12 分)在平面直角坐标系 xoy 中,已知中心在原点,焦点在 x 轴上的双曲线 C 的离心率为
2 ,且双曲线 C 与斜率为 2 的直线 l 相交,且其中一个交点为 P(﹣3,0).
(1)求双曲线 C 的方程及它的渐近线方程;
(2)求以直线 l 与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程.
19.(12 分)已知抛物线 E:x2=2py(p>0)的焦点为 F,直线 x=2 与 x 轴的交点为 M,与抛物
线 E 的交点为 N,且 4|FN|=5|MN|.
(1)求 p 的值;
(2)若直线 y=kx+2 与 E 交于 A,B 两点,C(0,-2),记直线 CA,CB 的斜率分别为
k1,k2,求证:k12+k22-2k2 为定值.
20.(12 分)已知直线 : ( 1) 2 5 3 0( )l k x y k k R 恒过定点 P ,圆C 经过点 (4,0)A 和
点 P ,且圆心在直线 - 2 1 0x y 上.
(1)求定点 P 的坐标与圆C 的标准方程;
(2)已知点 P 为圆C 直径的一个端点,若另一个端点为点Q ,问:在 y 轴上是否存在一
点 (0, )M m ,使得 PMQ 为直角三角形,若存在,求出 m 的值,若不存在,请说明理由.
21.(12 分)已知椭圆 的中心在原点,焦点在轴,焦距为 2,且长轴长是短轴长的 倍.
(1)求椭圆 的标准方程;
- 4 -
(2)设 ,过椭圆 左焦点 的直线交 于 、 两点,若对满足条件的任意直线,不
等式 ( )恒成立,求的最小值.
22.(12 分)已知 F 为抛物线 2
1 : 2 0 1C y px p 的焦点,E 为圆 2 2
2 : 4 1C x y 上
任意点,且 EF 最大值为 19
4 .
(1)求抛物线 1C 的方程;
(2)若 0 0 0, 2 4M x y y 在抛物线 1C 上,过 M 作圆 2C 的两条切线交抛物线 1C 于
A 、 B (A、B 异于点 M),求 AB 中点 D 的纵坐标的取值范围.
高二期中考试数学(文)试卷参考答案
1.经过点 1,4A 且在 x 轴上的截距为 3的直线方程是( )
A. 3y x B. 3y x= + C. 3y x D. 5y x
【答案】C
【详解】
根据题意,所求直线过点 1,4A ,故可设为 4 1y k x , 0k ,令 0y ,得
1 34
kx ,即 1k ,即所求直线的方程为 3y x .
故选 C.
2.已知 2,0A , 1, 2B ,则以 AB 为直径的圆的方程为( )
A.
2
23 312 4x y
B.
2
23 312 4x y
C.
2
23 512 4x y
D.
2
23 512 4x y
【答案】D
【详解】
由 2,0A , 1, 2B ,且 AB 为直径,
- 5 -
所以圆的圆心为 ,A B 的中点,即为 3 , 12
,
又 2 22 1 0 2 5AB ,
所以 5
2 2
ABr ,
所以以 AB 为直径的圆的标准方程为
2
23 512 4x y
,
故选:D
3.两条平行直线3 4 5 0x y 与 6 8 9 0x y 间的距离等于( )
A. 1
10 B. 1
5 C. 4
5 D. 4
10
【答案】A
【详解】
直线 6 8 9 0x y 方程可化为: 93 4 02x y ,
由平行直线间距离公式可知所求距离
2 2
95 2 1
103 4
d
.
故选: A .
4.已知点 ,点 Q 是直线 l: 上的动点,则 的最小值为
A.2 B. C. D.
【答案】B
解:点 ,点 Q 是直线 l: 上的动点,
的最小值为点 Q 到直线 l 的距离,
的最小值为 .
故选:B.
5.已知双曲线 C:
2 2
2 2 1x y
a b
( 0a , 0b )的实轴长为 4,左焦点 F 到 C 的一条渐近
线的距离为 3,则 C 的方程为( )
A.
2 2
12 3
x y B.
2 2
14 3
x y C.
2 2
14 9
x y D.
2 2
116 9
x y
【答案】C
【详解】
因为实轴长 2 4a ,所以 2a , ,0F c ,
由对称性,双曲线的一个焦点到两条渐近线的距离相等,
不妨取渐近线为 by xa
,即 0bx ay ,
点 ,0F c 到渐近线的距离
2 2
0b c bcd bca b
,
所以 3b ,
- 6 -
所以 C 的方程为
2 2
14 9
x y ,
故选:C.
6.已知圆 2 2: 2 2 4 4 0C x y x my m m R ,则当圆C 的面积最小时,圆上的点
到坐标原点的距离的最大值为( )
A. 5 B. 6 C. 5 1 D. 5 1
【答案】D
【详解】
由 2 2 2 2 4 4 0x y x my m 得 2 2 21 4 5x y m m m ,
因此圆心为 1,C m ,半径为 22 4 5 2 1 1r m m m ,
当且仅当 2m 时,半径最小,则面积也最小;此时圆心为 1, 2C ,半径为 1r ,
因此圆心到坐标原点的距离为 2 21 2 5d r ,
即原点在圆C 外,
根据圆的性质,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为 5 1d r .
故选:D.
7.若直线 2 24 4mx ny x y 和圆 没有交点,则过点 ( , )m n 的直线与椭圆
2 2
19 4
x y 的
交点个数为( )
A.2 个 B.至多一个 C.1 个 D.0 个
【答案】A
【详解】
直线 2 24 4mx ny x y 和圆 没有交点,故 4024 22
22
nm
nm
,
点 P(m,n)在以原点为圆心,半径为 2 的圆内,故圆 2 2m n =2 内切于椭圆,故点 P(m,n)在椭圆
内,则过点 ( , )m n 的直线与椭圆
2 2
19 4
x y 的交点个数为 2 个
8.与圆 2 2 1x y 及圆 2 2 8 7 0x y x 都外切的圆的圆心在( ).
A.一个圆上 B.一个椭圆上 C.双曲线的一支上 D.抛物线上
【答案】C
【详解】
设动圆的圆心为 P ,半径为 r ,而圆 2 2 1x y 的圆心为 (0,0)O ,半径为 1;
圆 2 2 8 7 0x y x 的圆心为 (4,0)F ,半径为 3.
依题意得 3 , 1PF r PO r ,则 3 1 2PF PO r r FO ,
所以点 P 的轨迹是双曲线的一支(除(1,0)).
故选 C.
9.过点 作圆(x+1)2+(y-2)2=169 的弦,其中弦长为整数的弦共有( )
A. 条 B. 条 C. 条 D. 条
【答案】C
【解析】
试题分析:圆的标准方程是: ,圆心 ,半径 ,过点
的最短的弦长为 10,最长的弦长为 26,(分别只有一条)还有长度为 的各 2 条,所
- 7 -
以共有弦长为整数的 条.选 C.
10.已知斜率为 k ( 0)k 的直线l 过抛物线 2: 2 ( 0)C x py p 的焦点 F ,与抛物线C 交于
A , B 两点,又直线l 与圆 2 2 23 04x y py p 交于C , D 两点.若| | 3| |AB CD ,则
k 的值为( )
A. 2 B. 2 2 C. 4 D.8
【答案】A
【详解】
设直线l 的方程为
2
py kx 代入抛物线 2: 2 ( 0)C x py p 消去 x ,
整理得:
2
2 2( 2 ) 04
py p pk y ,则 2
1 2 2y y p pk ,
所以 2 2
1 2| | 2 2 2AB y y p p pk p p pk ,
圆 2 2 2 2 2 23 0 ( )4 2
px y py p x y p ,
圆心为 (0, )2
p ,半径为 p ,
因为直线过圆心,所以| | 2CD p ,
因为| | 3| |AB CD ,所以 22 2 6 2p pk p k .
故选:A.
11.点 P 为双曲线
2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
右支上的一点,其左、右焦点分别为 1 2,F F ,若
1 2PF F 的内切圆 I 与 x 轴相切于点 A ,过 2F 作 PI 的垂线,垂足为 ,B O 为坐标原点,那么
OA
OB
的值为 ( )
A.1 B. 2 C. b
a D. a
b
【答案】A
【解析】
F1(−c,0)、F2(c,0),内切圆与 x 轴的切点是点 A
∵|PF1|−|PF2|=2a,及圆的切线长定理知,
- 8 -
|AF1|−|AF2|=2a,设内切圆的圆心横坐标为 x,
则|(x+c)−(c−x)|=2a
∴x=a;
即|OA|=a,
在三角形 PCF2 中,由题意得,它是一个等腰三角形,PC=PF2,
∴在三角形 F1CF2 中,有:
OB= 1
2 CF1= 1
2 (PF1−PC)= 1 2 (PF1−PF2)= 1 2 ×2a=a,
∴|OB|=|OA|,所以 1OA
OB
,故选 A.
12.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点 P 变轨进入以
月球球心 F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在 P 点第二次变轨进入仍以 F 为一
个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在 P 点第三次变轨进入以 F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕
月飞行.已知椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的中心与 F 在同一直线上,设椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长半轴长分别为
1a , 2a ,半焦距分别为 1c , 2c ,则以下四个关系① 1 1 2 2a c a c ,② 1 2
1 2
c c
a a
,③a1+c2=a2+c1,
④ 1 2
1 2
c c
a a
中正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】C
【详解】
由图可知, 1 1a c PF , 2 2a c PF ,故①不正确;
由①可得 1 1 2 2a c a c ,则 1 2 2 1a c a c ,故③正确;
由③可得 2 2
1 2 2 1a c a c ,则 2 2 2 2
1 2 1 2 2 1 2 12 2a c a c a c a c ,即
2 2 2 2
1 1 1 2 2 2 2 12 2a c a c a c a c ,所以 2 2
1 1 2 2 2 12 2b a c b a c ,
因为 1 2b b ,所以 1 2 2 1a c a c ,则 1 2
1 2
a a
c c
,所以 1 2
1 2
c c
a a
,故②正确,④错误.
故答案为:C
13.直线 2 1 2 0mx m y 和直线3 1 0x my 垂直,则实数 m 的值为_______.
【答案】-2 或 0
【详解】
因为直线 2 1 2 0mx m y 和直线3 1 0x my 垂直,所以 3 2 1 0m m m ,
- 9 -
即 2 4 0m m ,解得 0m 或 2 .
14.若圆 2 24 4x y 与双曲线C :
2 2
2 2 1 0, 0y x a ba b
的渐近线相切,则双曲线C
的离心率为_______.
【答案】2
【详解】
设双曲线的一条渐近线为 ay xb
,即 0ax by
因为其与圆 2 24 4x y 相切,故
2 2
4 2a
a b
整理可得
2
2 3b
a
,故离心率为
2
21 2 be a
.
15.若过点 (0 1), 的直线 l 与抛物线 2 2y x 有且只有一个交点,则这样的直线 l 共有_______
条.
【答案】3
解:(1)当过点 (0 1), 的直线斜率不存在时,显然 0x 与抛物线 2 2y x 有且只有一个交点,
(2)①当过点 (0 1), 且直线抛物线 2 2y x 的对称轴平行,即斜率为 0 时,显然 1y 与抛
物线 2 2y x 有且只有一个交点,
②当直线过点 (0 1), 且斜率存在,且与抛物线相切时,直线与抛物线只有一个交点,设直线
方程为 1y kx ,代入到抛物线方程 2 2y x ,消 y 得: 2 2 2( 1) 1 0k x k x ,
由已知有 0k ,则 2 24( 1) 4 0k k ,解得: 1
2k ,即直线线方程为 1 12y x ,
综上可得:过点 (0 1), 的直线 l 与抛物线 2 2y x 有且只有一个交点的直线 l 共有 3 条,
16.已知直线 1y x 与椭圆 )0(12
2
2
2
bab
y
a
x 相交于 A ,B 两点,且OA OB (O
为坐标原点),若椭圆的离心率 1 3,2 2e
,则 a 的最大值为___________.
【答案】 10
2
解:设 1 1 2 2, , ,A x y B x y ,
由 2 2
2 2
1
1
y x
x y
a b
,消去 y,可得 2 2 2 2 2 22 1 0a b x a x a b ,
∴则 2 22
1 2 1 22 2 2 2
12 ,
a bax x x xa b a b
,
由 22 2 2 2 22 4 1 0a a a b b ,整理得 2 2 1a b .
1 2 1 2 1 2 1 21 1 1y y x x x x x x .
OA OB (其中 O 为坐标原点),可得 0OA OB ,
1 2 1 2 0x x y y ,即 1 2 1 21 1 0x x x x ,化简得 1 2 1 22 1 0x x x x .
- 10 -
2 2 2
2 2 2 2
1 22 1 0
a b a
a b a b
.整理得 2 2 2 22 0a b a b .
2 2 2 2 2 2b a c a a e ,
∴代入上式,化简得 2
2
12 1 1a e
,
2
2
1 112 1a e
.
1 3,2 2e
,平方得 21 3
4 4e ,
21 314 4e ,可得 2
4 1 43 1 e
,
因此 2 2
2
7 1 7 52 1 5,3 1 6 2a ae
,可得 2a 的最大值为 5
2
,
满足条件 2 2 1a b ,
∴当椭圆的离心率 3
2e 时, a 的最大值为 10
2
.
故答案为: 10
2
.
17.设直线的方程为 ( 1) 2 0,a x y a a R .
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为 1,求 a 的值.
【答案】(1)3 0x y 或 2 0x y (2) 3 7a
【详解】
(1)由题意知,
当直线过原点时,该直线在两条坐标轴上的截距都为 0,
此时 2a ,直线的方程为3 0x y ;
当直线不过原点时,由截距相等,得 22 1
aa a
,则 0a ,
直线的方程为 2 0x y ,
综上所述,所求直线的方程为3 0x y 或 2 0x y .
(2)由题意知,直线在 x 轴, y 轴上的截距分别为 2
1
a
a
、 2a ,
1 2 2 12 1
a aa
,
解得 3 7a .
18.在平面直角坐标系 xoy 中,已知中心在原点,焦点在 x 轴上的双曲线 C 的离心率为 2 ,
且双曲线 C 与斜率为 2 的直线 l 相交,且其中一个交点为 P(﹣3,0).
(1)求双曲线 C 的方程及它的渐近线方程;
(2)求以直线 l 与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程.
【答案】(1)
2 2
19 9
x y , y x ;(2)y2=﹣12x,x2=24y.
试题解析:(1)由题意,设双曲线的方程为
2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
,∵点 P(﹣3,0)在
- 11 -
双曲线上,∴a=3.∵双曲线 C 的离心率为: 2 ,∴ 3 2c ,∵c2=a2+b2,∴b=3,∴双曲
线的方程为:
2 2
19 9
x y ,其渐近线方程为:y=±x.
(2)由题意,直线 l 的方程为 y=2(x+3),即 y=2x+6,直线 l 与坐标轴交点分别为
F1(﹣3,0),F2(0,6),
∴以 F1 为焦点的抛物线的标准方程为 y2=﹣12x;
以 F2 为焦点的抛物线的标准方程为 x2=24y.
19.已知抛物线 E:x2=2py(p>0)的焦点为 F,直线 x=2 与 x 轴的交点为 M,与抛物线 E 的
交点为 N,且 4|FN|=5|MN|.
(1)求 p 的值;
(2)若直线 y=kx+2 与 E 交于 A,B 两点,C(0,-2),记直线 CA,CB 的斜率分别为 k1,k2,
求证:k12+k22-2k2 为定值.
【答案】(1)P=1;(2)见解析
【详解】
(1)设 N(2,y0),代入 x2=2py,得 0
2y p
,而 M(2,0),则 2MN p
.又 pF 0 2
, ,
0
p 2 pNF y 2 p 2
,由 4|FN|=5|MN|,得 8 102pp p
,则 p=1,
(2)设点 A(x1,y1)、B(x2,y2),由
2x 2y
y kx 2
,得 x2-2kx-4=0.
由韦达定理可得 x1+x2=2k,x1x2=-4.△=4k2+16>0,
2 2 2 21 2
1 2
1 2
y 2 y 2k k ( ) ( )x x
=
2 2
1 2
2 2
1 2
(kx 4) (kx 4)
x x
=
2 2 2 2
1 1 2 2
2 2
1 2
k x 8kx 16 k x 8kx 16
x x
= 2
2 2
1 2 1 2
1 1 1 12k 8k 16x x x x
=
2
1 22 1 2 1 2
2 2
1 2 1 2
8k x x (x x ) 2x x2k 16x x x x
=2k2-4k2+4k2+8=2k2+8,
因此, 2 2 2
1 2k k 2k 8 .
20.已知直线 : ( 1) 2 5 3 0( )l k x y k k R 恒过定点 P ,圆C 经过点 (4,0)A 和点 P ,
且圆心在直线 - 2 1 0x y 上.
(1)求定点 P 的坐标与圆C 的标准方程;
(2)已知点 P 为圆C 直径的一个端点,若另一个端点为点 Q ,问:在 y 轴上是否存在一点
(0, )M m ,使得 PMQ 为直角三角形,若存在,求出 m 的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (3,1) , 2 2( 7) ( 4) 25x y ;(2)存在, 5m 或 65
3 .
【详解】
(1)由 ( 1) 2 5 3 0k x y k 得, ( 3) ( 2 5) 0k x x y ,
令 3 0
2 5 0
x
x y
,得 3
1
x
y
,即定点 P 的坐标为 (3,1) .
设圆C 的方程为 2 2 0x y Dx Ey F ,
- 12 -
由条件得
16 4 0
9 1 3 0
2 1 02 2
D F
D E F
D E
,解得
14
8
40
D
E
F
.
所以圆C 的方程为 2 2 14 8 40 0x y x y ,
所以化为标准方程为 2 2( 7) ( 4) 25x y .
(2)设点 (3,1)P 关于圆心 (7,4) 的对称点为 0 0,x y ,则有 0
0
3 14
1 8
x
y
,解得 0 11x ,
0 7y ,故点Q 的坐标为 (11,7) .
因为 M 在圆外,所以点 M 不能作为直角三角形的顶点,
若点 P 为直角三角形的顶点,因为 4 1 3
7 3 4CPk
则有 1 3 1, 50 3 4
m m
,
若点Q 是直角三角形的顶点,则有 7 3 651,0 11 4 3
m m
,
综上, 5m 或 65
3 .
21.已知椭圆 的中心在原点,焦点在轴,焦距为 2,且长轴长是短轴长的 倍.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设 ,过椭圆 左焦点 的直线交 于 、 两点,若对满足条件的任意直线,不等式
( )恒成立,求的最小值.
【答案】(1) (2)的最小值为
( )恒成立,只需 ,即的最小值为 .
试题解析:(1)依题意, , ,
解得 , ,∴椭圆 的标准方程为 .
(2)设 , ,所以 ,
当直线垂直于轴时, , 且 ,此时 ,
,
所以 .
当直线不垂直于轴时,设直线: ,
由 整理得 ,
所以 , ,
- 13 -
所以
.
要使不等式 ( )恒成立,只需 ,即的最小值为 .
22.已知 F 为抛物线 2
1 : 2 0 1C y px p 的焦点,E 为圆 2 2
2 : 4 1C x y 上任意点,
且 EF 最大值为 19
4 .
(1)求抛物线 1C 的方程;
(2)若 0 0 0, 2 4M x y y 在抛物线 1C 上,过 M 作圆 2C 的两条切线交抛物线 1C 于 A 、
B (A、B 异于点 M),求 AB 中点 D 的纵坐标的取值范围.
【答案】(1) 2y x ;(2) 42, 5
.
【详解】
(1)抛物线 1C 的焦点为 ,02
pF
,圆 2C 的圆心为 2 4,0C ,半径为1,
所以, 2max
191 4 12 4
pEF FC , 0 1p ,解得 1
2p ,
因此,抛物线 1C 的方程为 2y x ;
,即在时当两条切线的斜率都存
;得
,的方程:,得由
)即(的方程:设
),,(的斜率不存在,则不妨设
),(时,则,另一条切线斜率存在当一条切线斜率不存在
5y,
4
53-y2
5-y5-x5
52y
5-x5
52y5
52k1
1
554
d
,0555-xk5-y
5-5
55
16,4)2(
0
2
2
2
00
DB
xy
MB
k
kk
kykxMB
AMA
M
yx
- 14 -
设点 1 1,A x y 、 2 2,B x y ,
设过点 M 的圆 2C 的切线方程为 2
0 0y y k x y ,则 2
0 0
2
4
1
1
y k y
k
,
整理得 4 2 2 2 2
0 0 0 0 08 15 2 4 1 0y y k y y k y ,
设两切线的斜率分别为 1k 、 2 1 2k k k ,则 1k 、 2k 是上述方程的两根,
由韦达定理得
2
0 0
1 2 4 2
0 0
2 4
8 15
y y
k k
y y
,
2
0
1 2 4 2
0 0
1
8 15
yk k y y
,
将方程 2
0 0y y k x y 代入抛物线 2C 的方程得 2 2
0 0y y k y y ,
整理得 0 0 1 0y y ky ky ,所以, 1 0
1
1y yk
, 2 0
2
1y yk
,
线段 AB 中点 D 的纵坐标为
0
01 2 1 2 1 2
0 2
1 2 0
0
0
1 1 2 3 3
12 2 2 1
y yy y k k k ky yk k y y y
)5( 0 y ,
函数 1f x x x
在区间 4,55,2 上为增函数,
.5
4)(4
53
4
53)(2
,4
15)(5
54
5
54)(2
3
xfxf
xfxf
或
或
因此,线段 AB 的中点 D 的纵坐标的取值范围是 42, 5
.