- 抛物线的定义
- 共1334题
设点P是曲线y=x2上的一个动点,曲线y=x2在点P处的切线为l,过点P且与直线l垂直的直线与曲线y=x2的另一交点为Q,则PQ的最小值为________.
正确答案
设P(x0,x02),又y′=2x,则直线PQ的方程为y=-+
+x02.代入y=x2得x2+
-
-x02=0,
即(x-x0)=0,所以点Q的坐标为
.从而PQ2=
2+
2,令t=4x02,则PQ2=f(t)=t+
+
+3(t>0),则f′(t)=
,即f(t)在(0,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数,故当t=2时,PQ有最小值
.
如图所示,已知抛物线方程为y2=4x,其焦点为F,准线为l,A点为抛物线上异于顶点的一个动点,射线HAE垂直于准线l,垂足为H,C点在x轴正半轴上,且四边形AHFC是平行四边形,线段AF和AC的延长线分别交抛物线于点B和点D.
(1)证明:∠BAD=∠EAD;
(2)求△ABD面积的最小值,并写出此时A点的坐标.
正确答案
(1)见解析(2)16 ,(1,±2)
(1)证明:由抛物线定义得|AH|=|AF|,∴∠AHF=∠AFH.
又∵四边形AHFC是平行四边形,∴HF∥AC,∴∠AHF=∠EAD,∠AFH=∠BAD.
综上可得∠BAD=∠EAD.
(2)易知焦点F(1,0),准线l方程为x=-1,设A点坐标为 (a≠0),
则直线AB方程为4ax-(a2-4)y-4a=0(包括AB⊥x轴的情况),
结合y2=4x得4a2x2-(a4+16)x+4a2=0,
根据抛物线定义,可知|AB|=xA+xB+2=+2=
+
+2≥4(当且仅当a=±2时等号成立).
另外,结合kAD=kHF=-,可得直线AD方程为y=-
x+
+a,
结合y2=4x得ay2+8y-a3-8a=0,由于yD+yA=-,
∴yD=--a.又∵∠BAD=∠EAD,
∴D点到直线AB的距离即为D点到直线AE的距离,即d=|yD-yA|=≥8(当且仅当a=±2时等号成立).
∴S△ABD=·|AB|·d≥
×4×8=16(当且仅当a=±2时取“=”号).
此时A点坐标为(1,±2).
(本小题满分14分)已知正三角形的三个顶点都在抛物线
上,其中
为坐标原点,设圆
是
的内接圆(点
为圆心)
(I)求圆的方程;
(II)设圆的方程为
,过圆
上任意一点
分别作圆
的两条切线
,切点为
,求
的最大值和最小值.
正确答案
(I)圆C的方程为
(II)的最大值为
,最小值为
解法一:设A、B两点坐标分别为,由题设知
解得
所以
设圆心C的坐标为(r,0),则因此圆C的方程为
4分
解法二:设A、B两点坐标分别为由题设知
.
又因为即
由x1>0,x2>0,可知x1=x2,故A、B两点关于x轴对称,所以圆心C在x轴上.
设C点的坐标为(r,0),则A点坐标为,于是有
,解得r=4,所以圆C的方程为
4分
(Ⅱ)解:设∠ECF=2a,则
. 8分
在Rt△PCE中,.由圆的几何性质得
≤
≥
10分
所以≤
≤
,由此可得
≤
≤
.
故的最大值为
,最小值为
. 14分
22.(本题满分15分)已知抛物线C的顶点在原点,焦点在y轴正半轴上,点到其准线的距离等于5.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)如图,过抛物线C的焦点的直线从左到右依次与抛物线C及圆交于A、C、D、B四点,试证明
为定值;
(Ⅲ)过A、B分别作抛物C的切线且
交于点M,求
与
面积之和的最小值.
正确答案
解: (Ⅰ)设抛物线方程为,由题意得:
,
, 所以抛物线C的方程为
…4分
(Ⅱ) 解法一:抛物线焦点与的圆心重合即为E(0,1),
设过抛物线焦点的直线方程为,
,
,
,得到
,………………………….2分
由抛物线的定义可知,
,
.即
为定值1………..3分
(Ⅲ),所以
,
所以切线AM的方程为,切线BM的方程为
,
解得即
………………………………………………………….2分
所以点M到直线AB的距离为.
设
…………………………………..………….2分
令,所以
,
,
所以在
上是增函数,当
,即
时,
,即
与
面积之和的最小值为2………………………………………………………………………………2分
(Ⅱ)解法二:设过抛物线焦点的直线方程为,
,不妨设
.
,
,得到
,………………………….2分
,
,
,即
为定值……………..………..3分
(Ⅲ),所以
,所以切线AM的方程为
,
切线BM的方程为,解得
即
……….2分
所以点M到直线AB的距离为.
设
……………………………….2分
令,所以
,
,
所以在
上是增函数,当
,即
时,
,即
与
面积之和的最小值为2………………………………………………………………………………2分
略
已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=x+b经过抛物线的焦点且与抛物线交于A,B两点,求:△OAB的面积(O为坐标原点).
正确答案
抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0)
∵直线l:y=x+b经过抛物线的焦点
∴b=-1,
∴直线l:y=x-1(2分)
由抛物线的定义:|AB|=xA++xB+
=xA+xB+2,(4分)
将直线与抛物线方程联立,消去y可得x2-6x+1=0
∴xA+xB=6,
∴|AB|=8(8分)
∵原点到直线的距离为dO-l=(10分)
∴S△OAB=×|AB|×dO-l=2
.(12分)
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