设直线 l 与抛物线 y^ 2 =4 x 相交于 A, B…——2015 高考数学第 10 题答案解析

2015_退役省自主命题 (2015·文)

2015 全国 第 10 题 单选题 区分题
2015_退役省自主命题 (2015·文)

10、设直线 $l$ 与抛物线 $y^{2}=4 x$ 相交于 $A, B$ 两点,与圆 $C:(x-5)^{2}+y^{2}=r^{2}(r>0)$ 相切于点 $M$,且 $M$ 为线段 $A B$ 中点,若这样的直线 $l$ 恰有4条,则 $r$ 的取值范围是

A. (1,3)
B. $(1$, 4)
C. $(2,3)$
D. $(2,4)$
参考答案

$D$

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完整解析 · 逐步详解

【答案】 $D$

【解析】不妨设直线 $l: x=t y+m$,
代入抛物线方程有:$y^{2}-4 t y-4 m=0$
则 $\Delta=16 t^{2}+16 m>0$
又中点 $M\left(2 t^{2}+m, 2 t\right)$,则 $k_{M} k_{j}=-1$
即 $m=3-2 t^{2}$
当 $t=0$ 时,若 $r \geqslant 5$,满足条件的直线只有 1 条,不合题意,
若 $0<r<5$,则斜率不存在的直线有 2 条,此时只需对应非零的 $t$ 的直线恰有 2 条即可.
当 $t \neq 0$ 时,将 $m=3-2 t^{2}$ 代入 $\Delta=16 t^{2}+16 m$,可得 $3-t^{2}>0$,即 $0<t^{2}<3$
又由圆心到直线的距离等于半径,
可得 $d=r=\frac{|5-m|}{\sqrt{1+t^{2}}}=\frac{2+2 t^{2}}{\sqrt{1+t^{2}}}=2 \sqrt{1+t^{2}}$
由 $0<t^{2}<3$,可得 $r \in(2,4)$。选 $D$
【考点定位】本题考查直线、圆及抛物线等基本概念,考查直线与圆、直线与抛物线的位置关系、参数取值范围等综合问题,考查数形结合和分类与整合的思想,考查学生分析问题和处理问题的能力。

【名师点睛】本题实质是考查弦的中垂线过定点问题,注意到弦的斜率不可能为 0,但有可能不存在,故将直线方程设为 $x=t y+m$,可以避免忘掉对斜率不存在情况的讨论。在对 $x$ 的讨论中,要注意图形的对称性,斜率存在时,直线必定是成对出现,因此,斜率不存。在 $(t=0)$ 时也必须要有两条直线满足条件.再根据方程的判别式找到另外两条直线存在对应的 $r$ 取值范围即可.属于难题.

✅ 来源:2015年 · 全国 · 2015_退役省自主命题 (2015·文) · 第 10 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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题目指纹

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关键能力
圆锥曲线
难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 高难题

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