- 抛物线的定义
- 共1334题
已知定点,过点F且与直线
相切的动圆圆心为点M,记点M的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)若点A的坐标为,与曲线E相交于B,C两点,直线AB,AC分别交直线
于点S,T.试判断以线段ST为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐标;若不是,说明理由.
正确答案
(1).(2)以线段
为直径的圆恒过两个定点
.
试题分析:(1)根据抛物线的定义可知,点的轨迹是以点
为焦点,
为准线的抛物线.
可得曲线的方程为
.
(2)设点的坐标分别为
,依题意得,
.
由消去
得
,
应用韦达定理.
直线的斜率
,
故直线的方程为
.
令,得
,
得到点的坐标为
.点
的坐标为
.
得到.
设线段的中点坐标为
,
而
.
故以线段为直径的圆的方程为
.
令,得
,解得
或
.
确定得到以线段为直径的圆恒过两个定点
.
(1)由题意, 点到点
的距离等于它到直线
的距离,
故点的轨迹是以点
为焦点,
为准线的抛物线.
∴曲线的方程为
. 4分
(2)设点的坐标分别为
,依题意得,
.
由消去
得
,
∴. 6分
直线的斜率
,
故直线的方程为
.
令,得
,
∴点的坐标为
.
同理可得点的坐标为
.
∴
.
∴. 8分
设线段的中点坐标为
,
则
.
∴以线段为直径的圆的方程为
.
展开得. 11分
令,得
,解得
或
.
∴以线段为直径的圆恒过两个定点
. 13分
是否存在同时满足下列条件的抛物线?若存在,求出它的方程;若不存在,请说明理由.
(1)准线是y轴;
(2)顶点在x轴上;
(3)点A(3,0)到此抛物线上动点P的距离最小值是2.
正确答案
假设存在这样的抛物线,顶点为(a,0),则方程为y2=4a(x-a)(a≠0),
设P(x0,y0),则y02=4a(x0-a),
|AP|2=(x0-3)2+y02=[x0-(3-2a)]2+12a-8a2,
令f(a)=|AP|2,
①a>0时,有x0≥a,
当3-2a≥a即a∈(0,1]时,
|AP|2=f(3-2a),∴a=1或a=;
抛物线方程为y2=4(x-1)或y2=2(x-).
当3-2a<a即a>1时,|AP|2=f(a).
∴a=5或a=1(舍),
抛物线方程为y2=20(x-5).
②当a<0时,显然与已知矛盾,
∴所求抛物线方程为y2=4(x-1)或y2=2(x-)或y2=20(x-5).
已知点C(1,0),点A、B是⊙O:x2+y2=9上任意两个不同的点,且满足·
=0,设P为弦AB的中点.
(1)求点P的轨迹T的方程;
(2)试探究在轨迹T上是否存在这样的点:它到直线x=-1的距离恰好等于到点C的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)x2-x+y2=4
(2)存在,(1,-2)和(1,2)
(1)连接CP、OP,由·
=0,知AC⊥BC,
∴|CP|=|AP|=|BP|=|AB|.
由垂径定理知|OP|2+|AP|2=|OA|2,
即|OP|2+|CP|2=9.
设点P(x,y),有(x2+y2)+[(x-1)2+y2]=9,
化简,得到x2-x+y2=4.
(2)根据抛物线的定义,到直线x=-1的距离等于到点C(1,0)的距离的点都在抛物线y2=2px上,其中=1,
∴p=2,故抛物线方程为y2=4x.
由方程组,得x2+3x-4=0,
解得x1=1,x2=-4,由于x≥0,
故取x=1,此时y=±2.
故满足条件的点存在,其坐标为(1,-2)和(1,2).
已知圆C过定点A(0,p)(p>0),圆心C在抛物线x2=2py上运动,若MN为圆C在x轴上截得的弦,设|AM|=m,|AN|=n,∠MAN=θ.
(1)当点C运动时,|MN|是否变化?写出并证明你的结论?
(2)求+
的最大值,并求取得最大值时θ的值和此时圆C的方程.若不存在,说明理由
正确答案
(1)|MN|=2p不变化
(2)2 , θ=45°圆的方程为(x-
p)2+(y-p)2=2p2或(x+
p)2+(y-p)2=2p2
(1)设圆心C(x0,y0),则x20=2py0,圆C的半径|CA|=,其方程为(x-x0)2+(y-y0)2=x20+(y0-p)2,令y=0,并将x20=2py0,代入,得x2-2x0x+x20-p2=0,解得xm=x0-p,xN=x0+p,∴|MN|=|xN-xM|=2p(定值)
(2)∵m=|AM|=,n=|AN|=
,∴m2+n2=4p2+2x20,m·n=
,∴
+
=
=
=
=
=2
≤2
,当且仅当y0=p时等号成立,x0=±
p,此时△MCN为等腰直角三角形,且∠MCN=90°,∴∠MAN=
∠MCN=45°,故当θ=45°时,圆的方程为(x-
p)2+(y-p)2=2p2或(x+
p)2+(y-p)2=2p2
曲线C上的每一点到定点F(2,0)的距离与到定直线l:x=-2的距离相等.
(Ⅰ)求出曲线C的标准方程;
(Ⅱ) 若直线y=x-2与曲线C交于A,B两点,求弦AB的长.
正确答案
(Ⅰ)∵曲线C上的每一点到定点F(2,0)的距离与到定直线l:x=-2的距离相等,
∴轨迹为焦点在x轴上,以F(2,0)为焦点的抛物线
标准方程为:y2=8x
(Ⅱ)方法1:联立直线y=x-2与抛物线y2=8x
得得:(x-2)2=8x
∴x2-12x+4=0,x1+x2=12,x1x2=4
(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=144-16=128
∴|AB|==16
直线和抛物线相交弦的长为16(12分)
(Ⅱ)方法2:直线y=x-2过抛物线的焦点F(2,0),AB为抛物线的焦点弦
y2=8x,p=4
联立直线y=x-2与抛物线y2=8x
得:(x-2)2=8x
x2-12x+4=0,x1+x2=12
AB为抛物线的焦点弦,根据抛物线焦点弦的弦长公式:|AB|=x1+x2+p=16
∴直线和抛物线相交弦的长为16
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