- 抛物线的定义及应用
- 共187题
已知圆锥母线长为6,底面圆半径长为4,点是母线
的中点,
是底面圆的直径,底面半径
与母线
所成的角的大小等于
。
(1)当时,求异面直线
与
所成的角;
(2)当三棱锥的体积最大时,求
的值。
正确答案
(1)或
(2)
解析
(1) 连,过
作
交
于点
,连
。
又,
,又
。
,
等于异面直线
与
所成的角或其补角。
,
或
。
当时,
。
,
当时,
。
,
综上异面直线与
所成的角等于
或
。
(2)三棱锥
的高为
且长为
,要使得三棱锥
的体积最大只要底面积
的面积最大,而当
时,
的面积最大。
又,此时
,
,
知识点
已知圆与抛物线
的准线相切,则
_______。
正确答案
解析
略
知识点
已知曲线.
(1)若曲线C在点处的切线为
,求实数
和
的值;
(2)对任意实数,曲线
总在直线
:
的上方,求实数
的取值范围。
正确答案
(1) ,
(2) b的取值范围是
解析
(1), --------------------------------2分
因为曲线C在点(0,1)处的切线为L:,
所以且
. -------------------------------4分
解得,
--------------------------------5分
(2)法1:
对于任意实数a,曲线C总在直线的的上方,等价于
x,
,都有
,即
x,
R,
恒成立, ---------6分
令, -------------------------------------7分
①若a=0,则,
所以实数b的取值范围是; -------------------------------------8分
②若,
,
由得
, --------------------------------------9分
的情况如下:
------------------------------------11分
所以的最小值为
, -------------------------------------12分
所以实数b的取值范围是;
综上,实数b的取值范围是, ---------------------------------13分
法2:对于任意实数a,曲线C总在直线的的上方,等价于
x,
,都有
,即
x,
R,
恒成立, -------------------------------------6分
令,则等价于
,
恒成立,
令,则
, -------------------------------------7分
由得
, -----------------------------------9分
的情况如下:
------------------------------------11分
所以 的最小值为
, -------------------------------------12分
实数b的取值范围是, --------------------------------------13分
知识点
已知抛物线的方程为,直线
的方程为
,点A
关于直线
的对称点在抛物线上。
(1)求抛物线的方程;
(2)已知,点
是抛物线的焦点,M是抛物线上的动点,
的最小值及此时点M的坐标;
(3)设点B、C是抛物线上的动点,点D是抛物线与轴正半轴交点,△BCD是以D为直角顶点的直角三角形,试探究直线BC是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)
设点A(3,-1)关于直线的对称点为坐标为
(x,y),
则解得
把点(1,3)代入
,解得a = 4,
所以抛物线的方程为
(2)∵是抛物线的焦点,抛物线的顶点为(0,-1),
∴抛物线的准线为,
过点M作准线的垂线,垂足为A,由抛物线的定义知,
∴=
,当且仅当P、M、A三点共线时“=”成立,
即当点M为过点P所作的抛物线准线的垂线与抛物线的交点时,取最小值,
∴,这时点M的坐标为
。
(3)BC所在的直线经过定点,该定点坐标为,
令,可得D点的坐标为
设,显然
,
则
∵,∴
,即
直线BC的方程为
即
所以直线BC经过定点.
知识点
如图,直线与抛物线
(常数
)相交于不同的两点
、
,且
(
为定值),线段
的中点为
,与直线
平行的切线的切点为
(不与抛物线对称轴平行或重合且与抛物线只有一个公共点的直线称为抛物线的切线,这个公共点为切点)。
(1)用、
表示出
点、
点的坐标,并证明
垂直于
轴;
(2)求的面积,证明
的面积与
、
无关,只与
有关;
(3)小张所在的兴趣小组完成上面两个小题后,小张连、
,再作与
、
平行的切线,切点分别为
、
,小张马上写出了
、
的面积,由此小张求出了直线
与抛物线围成的面积,你认为小张能做到吗?请你说出理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由,得
,
点
设切线方程为,由
,得
,
,切点的横坐标为
,得…
由于、
的横坐标相同,
垂直于
轴。
(2),
。
。
的面积与
、
无关,只与
有关。
(本小题也可以求,切点到直线
的距离
,相应给分)
(3)由(1)知垂直于
轴,
,由(2)可得
、
的面积只与
有关,将
中的
换成
,可得
。
记,
,按上面构造三角形的方法,无限的进行下去,可以将抛物线
与线段
所围成的封闭图形的面积,看成无穷多个三角形的面积的和,即数列
的无穷项和,此数列公比为
。
所以封闭图形的面积
知识点
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