問題詳情:
)在直角座標系xOy中,曲線C:y=與直線l:y=kx+a(a>0)交於M,N兩點.
(Ⅰ)當k=0時,分別求C在點M和N處的切線方程.
(Ⅱ)y軸上是否存在點P,使得當k變動時,總有∠OPM=∠OPN?(説明理由)
【回答】
【分析】(I)聯立,可得交點M,N的座標,由曲線C:y=,利用導數的運算法則可得:y′=,利用導數的幾何意義、點斜式即可得出切線方程.
(II)存在符合條件的點(0,﹣a),設P(0,b)滿足∠OPM=∠OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直線PM,PN的斜率分別為:k1,k2.直線方程與拋物線方程聯立化為x2﹣4kx﹣4a=0,利用根與係數的關係、斜率計算公式可得k1+k2=.k1+k2=0⇔直線PM,PN的傾斜角互補⇔∠OPM=∠OPN.即可*.
【解答】解:(I)聯立,不妨取M,N,
由曲線C:y=可得:y′=,
∴曲線C在M點處的切線斜率為=,其切線方程為:y﹣a=,化為.
同理可得曲線C在點N處的切線方程為:.
(II)存在符合條件的點(0,﹣a),下面給出*:
設P(0,b)滿足∠OPM=∠OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直線PM,PN的斜率分別為:k1,k2.
聯立,化為x2﹣4kx﹣4a=0,
∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4a.
∴k1+k2=+==.
當b=﹣a時,k1+k2=0,直線PM,PN的傾斜角互補,
∴∠OPM=∠OPN.
∴點P(0,﹣a)符合條件.
【點評】本題考查了導數的運算法則、利用導數的幾何意義研究切線方程、直線與拋物線相交問題轉化為方程聯立可得根與係數的關係、斜率計算公式,考查了推理能力與計算能力,屬於中檔題.
知識點:導數及其應用
題型:綜合題