已知抛物线C: y= x 2 +4x+ 2 7 ,过C上一点M,且与M处的切线垂直的直线称为C在点M的法线.

已知抛物线C: y= x 2 +4x+
2
7
,过C上一点M,且与M处的切线垂直的直线称为C在点M的法线.
(Ⅰ)若C在点M的法线的斜率为-
1
2
,求点M的坐标(x 0 ,y 0
(Ⅱ)设P(-2,a)为C对称轴上的一点,在C上是否存在点,使得C在该点的法线通过点P?若有,求出这些点,以及C在这些点的法线方程;若没有,请说明理由.
xibokongqi 1年前 已收到1个回答 举报

麦兜2004 幼苗

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(Ⅰ)由题意知,M处的切线的斜率k=
-1
-
1
2 =2,
∵y′=2x+4,
∴2x 0 +4=2,解得x 0 =-1,
将x 0 =-1代入 y= x 2 +4x+
7
2 中,解得y 0 =
1
2 ,
∴M(-1,
1
2 );
(Ⅱ)设 M(x 0 ,y 0 为C上一点,
①若x 0 =-2,则C上点M(-2,-
1
2 )处的切线斜率 k=0,过点M(-2,-
1
2 ) 的法线方程为x=-2,此法线过点P(-2,a);
②若 x 0 ≠-2,则过点 M(x 0 ,y 0 的法线方程为:y-y 0 =-
1
2 x 0 +4 (x-x 0 ) ①
若法线过P(-2,a),则 a-y 0 =-
1
2 x 0 +4 (-2-x 0 ),即(x 0 +2) 2 =a ②
若a>0,则x 0 =-2±
a ,从而y 0 =
2a-1
2 ,将上式代入①,
化简得:x+2
a y+2-2a
a =0或x-2
a y+2+2a
a =0,
若a=0与x 0 ≠-2矛盾,若a<0,则②式无解.
综上,当a>0时,在C上有三个点(-2+
a ,
2a-1
2 ),(-2-
a ,
2a-1
2 )及
(-2,-
1
2 ),在这三点的法线过点P(-2,a),其方程分别为:
x+2
a y+2-2a
a =0,x-2
a y+2+2a
a =0,x=-2.
当a≤0时,在C上有一个点(-2,-
1
2 ),在这点的法线过点P(-2,a),其方程为:x=-2.

1年前

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