Question

（本小題滿(mǎn)分12分）已知拋物線(xiàn)：和點(diǎn)，若拋物線(xiàn)上存在不同兩點(diǎn)、滿(mǎn)足．
（I）求實(shí)數(shù)的取值范圍；
（II）當(dāng)時(shí)，拋物線(xiàn)上是否存在異于的點(diǎn)，使得經(jīng)過(guò)三點(diǎn)的圓和拋物線(xiàn)在點(diǎn)處有相同的切線(xiàn)，若存在，求出點(diǎn)的坐標(biāo)，若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

(1) 即的取值范圍為．
(2) 滿(mǎn)足題設(shè)的點(diǎn)存在，其坐標(biāo)為 ． 

試題分析：解法1：(I)不妨設(shè)A，B，且，∵，
∴．∴，．
根據(jù)基本不等式（當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)）得
（），即，
∴，即的取值范圍為．
（II）當(dāng)時(shí)，由（I求得、的坐標(biāo)分別為、．
假設(shè)拋物線(xiàn)上存在點(diǎn)（,且），使得經(jīng)過(guò)、、三點(diǎn)的圓和拋物線(xiàn)在點(diǎn)處有相同的切線(xiàn)．
設(shè)經(jīng)過(guò)、、三點(diǎn)的圓的方程為，
則 
整理得 ．                 ①
∵函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為，
∴拋物線(xiàn)在點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率為，
∴經(jīng)過(guò)、、三點(diǎn)的圓在點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率為．
∵，∴直線(xiàn)的斜率存在．∵圓心的坐標(biāo)為，
∴，即．      ②
∵，由①、②消去，得． 即．
∵，∴．故滿(mǎn)足題設(shè)的點(diǎn)存在，其坐標(biāo)為．
解法2：(I)設(shè)，兩點(diǎn)的坐標(biāo)為，且。
∵，可得為的中點(diǎn)，即．
顯然直線(xiàn)與軸不垂直，設(shè)直線(xiàn)的方程為，即，將代入中，
得．∴ 
∴． 故的取值范圍為．
（II）當(dāng)時(shí)，由（1）求得，的坐標(biāo)分別為．    
假設(shè)拋物線(xiàn)上存在點(diǎn)（且），使得經(jīng)過(guò)、、三點(diǎn)的圓和拋物線(xiàn)在點(diǎn)處有相同的切線(xiàn)．
設(shè)圓的圓心坐標(biāo)為，                                                  
∵  ∴ 
即      解得  
∵拋物線(xiàn)在點(diǎn)處切線(xiàn)的斜率為，而，且該切線(xiàn)與垂直，
∴,即 .將,                                                     
代入上式，得,即．
∵且，∴．
故滿(mǎn)足題設(shè)的點(diǎn)存在，其坐標(biāo)為 ．
點(diǎn)評(píng)：解決該試題的關(guān)鍵是利用拋物線(xiàn)的方程以及性質(zhì)來(lái)分析得到結(jié)論，同時(shí)對(duì)于探索性問(wèn)題，一般先假設(shè)，然后分析求解，屬于中檔題。