- 导数及其应用
- 共6208题
设曲线在点(3,
)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a=( ).
正确答案
﹣4
如图,设P是抛物线C1:x2=y上的动点.过点P做圆C2:x2+(y+3)2=1的两条切线,交直线l:y=-3于A,B两点。
(1)求C2的圆心M到抛物线C1准线的距离;
(2)是否存在点P,使线段AB被抛物线C1在点P处的切线平分?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)由题意可知,抛物线C1的准线方程为:
所以圆心M到抛物线C1准线的距离为;
(2)设点P的坐标为(x0,x02),抛物线C1在点P处的切线交直线l于点D
再设A,B,D的横坐标分别为
过点P(x0,x02)的抛物线C1的切线方程为: (1)
当时,过点P(1,1)与圆C2的切线PA为:
可得
所以
设切线PA,PB的斜率为,则
(2)
(3)
将分别代入(1),(2),(3),得
从而
又
即
同理
所以是方程
的两个不相等的根,从而
,
因为
所以,即
从而
进而得
综上所述,存在点P满足题意,点P的坐标为(,
)。
函数f(x)=x3﹣x2+x+1在点(1,2)处的切线与函数g(x)=x2围成的图形的面积等于( )
正确答案
在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,-1),B点在直线y=-3上,M点满足MB∥OA,MA·AB=MB·BA,M点的轨迹为曲线C。
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)P为C上的动点,l为C在P点处得切线,求O点到l距离的最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1),
所以=(-x,-1-y),
=(0,-3-y),
=(x,-2),
再由题意得知,即(-x,-4-2y)·(x,-2)=0,
所以曲线C的方程式为y=x2-2。
(Ⅱ)设P(x0,y0)为曲线C:y=x2-2上一点,因为y′=
x,
所以l的斜率为,
因此直线l的方程为,
即,
则O点到l的距离,
又,
所以,当
=0时取等号,
所以O点到l距离的最小值为2。
已知抛物线 y=x2﹣4与直线y=x+2.
(1)求两曲线的交点;
(2)求抛物线在交点处的切线方程.
正确答案
解:(1)由,
求得交点A(﹣2,0),B(3,5)
(2)因为y'=2x,则y'|x=﹣2=﹣4,y'|x=3=6,
所以抛物线在A,B处的切线方程分别为
y=﹣4(x+2)与 y﹣5=6(x﹣3)4x+y+8=0 与6x﹣y﹣13=0
已知动圆S过点T(0,2)且被x轴截得的弦CD长为4。
(1)求动圆圆心S的轨迹E的方程;
(2)设P是直线l:y=x-2上任意一点,过P作轨迹E的切线PA,PB,A,B是切点,求证:直线AB恒过定点M;
(3)在(2)的条件下,过定点M作直线l:y=x-2的垂线,垂足为N,求证:MN是∠ANB的平分线。
正确答案
解:(1)设S(x,y),根据题意,
|ST|2=|SC|2=22+|y|2,
即。
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2)
所以
则PA:,即
设P(t,t-2),P在PA上
同理,P在PB上
故x1,x2是方程
的两根,
故恒过点(2,2)。
(3)证明:过点M所作垂线l1的方程为y-2=-(x-2)x+y-4=0,解出垂足N(3,1)
MN的斜率为-1,故倾斜角为
若AN,BN的斜率均存在,则设其分别为k1,k2,
对应的倾斜角分别为α,β,
要证MN是∠ANB的平分线,只要证∠ANM=∠BNM,
即,
即要证k1k2=1
设直线AB的斜率为k,则直线AB的方程为y= k(x-2)+2代入x2=4y,
得x2-4kx+8k-8=0,
∴x1+x2=4k,x1x2=8k-8
y1+y2=k(x1-2)+2+k(x2-2)+2 =4k2-4k+4,②
将②,③代入①,得
当时,k1k2=1,当
时,解得A,B两点的坐标分别为(-2,1),
,
验证AN与BN的斜率一个不存在,一个为零,
即∠ANM=∠BNM,
即MN是∠ANB的平分线。
已知顶点在原点、焦点F在y轴正半轴上的抛物线Q1过点(1,2),抛物线Q2与Q1关于x轴对称,
(Ⅰ)求抛物线Q2的方程;
(Ⅱ)过点F的直线交抛物线Q1于点A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2),过A,B分别作Q1的切线l1,
l2,记直线l1与Q2的交点为M(m1,n1),N(m2,n2)(m1<m2),求证:抛物线Q2上的点S(s,t)若满足条件m2s=4,则S恰在直线l2上。
正确答案
解:(Ⅰ)设抛物线Q1的方程为x2=2py(p>0),
由过点(1,2)得4=2p,解得p=2,
∴Q1:x2=4y,
抛物线Q2与Q1关于x轴对称,故抛物线Q2的方程为x2=-4y;
(Ⅱ)由题意知AB的斜率必存在且过焦点,
设AB:y=kx+1,联立消y得x2-4kx-4=0,
根据韦达定理有:x1+x2=4k,x1x2=-4,
∵抛物线Q1的方程为,
∴,
∴,
,
∴,同理可得l2:
,
∵N(m2,n2)在直线l1上,且,
∴,
,
∴
代入上式得,
两边同乘以,得
,
而,故有
,
即S(s,t)满足l2的方程,
故点S恰在直线l2上。
在平面直角坐标系xOy中,动点P到定点F(0,)的距离比点P到x轴的距离大
,设动点P的轨迹为曲线C,直线l:y=kx+1交曲线C于A,B两点,M是线段AB的中点,过点M作x轴的垂线交曲线C于点N,(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)证明:曲线C在点N处的切线与AB平行;
(Ⅲ)若曲线C上存在关于直线l对称的两点,求k的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)解:由已知,动点P到定点F的距离与动点P到直线
的距离相等,
由抛物线定义可知,动点P的轨迹为以为焦点,直线
为准线的抛物线,
所以曲线C的方程为y=x2.
(Ⅱ)证明:设,
由,得
,
所以,
设,则
,
因为MN⊥x轴,所以N点的横坐标为,
由y=x2,可得y′=2x,所以当x=时,y′=k,
所以曲线C在点N处的切线斜率为k,与直线AB平行.
(Ⅲ)解:由已知,k≠0,设直线l的垂线为l′:,
代入y=x2,可得, (*)
若存在两点关于直线l对称,则
,
又在l上,
所以,
由方程(*)有两个不等实根,
所以,即
,
所以,解得
或
。
设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,A∈C,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点;
(1)若∠BFD=90°,△ABD的面积为;求p的值及圆F的方程;
(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值。
正确答案
解:(1)由对称性知:△BFD是等腰直角△,斜边|BD|=2p
点A到准线l的距离,
∵△ABD的面积S△ABD=,
∴=
,解得p=2,
∴圆F的方程为x2+(y-1)2=8。
(2)由题设,则
,
∵A,B,F三点在同一直线m上,
又AB为圆F的直径,故A,B关于点F对称
由点A,B关于点F对称得:得:
,
直线
切点
直线
坐标原点到m,n距离的比值为。
设抛物线的焦点为
,准线为l,
,已知以
为圆心,
为半径的圆
交
于
两点;
(1)若,
的面积为
;求
的值及圆
的方程;
(2)若三点在同一直线
上,直线
与
平行,且
与
只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值。
正确答案
解:(1)由对称性知:是等腰直角三角形,斜边
点到准线
的距离
圆的方程为
;
(2)由对称性设,则
点关于点
对称得:
得:,
直线
切点
直线
坐标原点到距离的比值为
。
抛物线过焦点F的直线l交抛物线于A.B两点,O为原点,若△AOB面积最小值为8。
(1)求P值
(2)过A点作抛物线的切线交y轴于N,则点M在一定直线上,试证明之。
正确答案
⑴∵抛物线的焦点
∴设直线l方程为
由 消去y得
设
当k=0的等号成立
∴S△AOB面积的最小值为
∴
∵∴p=4
⑵∵x2=8y∴
∴过A点的切线方程为 即
∴
设,又∵
∴
∵ ∴
得∴M点在直线
上
已知抛物线方程为y2=4x,过Q(2,0)作直线l,
(1)若l与x轴不垂直,交抛物线于A、B两点,是否存在x轴上一定点E(m,0),使得∠AEQ=∠BEQ?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由;
(2)若l与x轴垂直,抛物线的任一切线与y轴和l分别交于M、N两点,则自点M到以QN为直径的圆的切线长
|MT|为定值,试证之.
正确答案
解:(1)设l的方程为:y=k(x-2),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去x得:
,
,y1y2=-8,
若∠AEQ=∠BEQ,则kAE+kBE=0,
即,
,
故存在m=-2,使得∠AEQ=∠BEQ。
(2)设P(x0,y0)在抛物线上,由抛物线的对称性,不妨设y0>0,
则过P点的切线斜率,
切线方程为:,
令x=0,∴
,
令x=2,
∴,
则以QN为直径的圆的圆心坐标为O′,半径
,
∴
,
∴|MT|=,即切线长|MT|为定值
。
已知抛物线方程为y2=4x,过Q(2,0)作直线l.
①若l与x轴不垂直,交抛物线于A、B两点,是否存在x轴上一定点E(m,0),使得∠AEQ=∠BEQ?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由?
②若L与X轴垂直,抛物线的任一切线与y轴和L分别交于M、N两点,则自点M到以QN为直径的圆的切线长|MT|为定值,试证之.
正确答案
解:①设l的方程为:y=k(x﹣2),
设A(x1,y1),B(x2,y2)
由消去
得:,
,y1y2=﹣8
若∠AEQ=∠BEQ,则kAE+kBC=0
即:
y1x2+y2x1﹣m(y1+y2)=0
﹣2(y1+y2)﹣m(y1+y2)=0
m=﹣2
故存在m=﹣2,使得∠AEQ=∠BEQ
②设P(x0,y0)在抛物线上,
由抛物线的对称性,不妨设y0>0,则过P点的切线斜率,
切线方程为:,且
(9分)
令,
∴
令,
∴
则以QN为直径的圆的圆心坐标为,半径
∴
=
∴
已知三点O(0,0),A(-2,1),B(2,1),曲线C上任意一点M(x,y)满足
(1)求曲线C的方程;
(2)点Q(x0,y0)(-2
正确答案
解:(1),
,
,
代入式子可得
整理得。
(2)直线PA,PB的方程分别是y=-x-1,y=x-1,曲线C在Q处的切线l为
且与y轴的交点为F(0,)
分别联立方程组
解得D,E的横坐标分别是
则
故
而,则
故△QAB与△PDE的面积比为2。
过点作直线l与抛物线
相交于两点A,B,圆C:
(Ⅰ)若抛物线在点B处的切线恰好与圆C相切,求直线l的方程;
(Ⅱ)过点A,B分别作圆C的切线BD,AE,试求的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)设 由
,得
∴ 过点B的切线方程为: ,即
由已知: ,又
,
∴x22=12∴x2=,y2=3 ,即点B 坐标为
∴直线 l的方程为: .
(Ⅱ)由已知,直线l的斜率存在,则设直线的方程为:,
联立,得
∴x1+x2=4k,x1x2=-4∴x12+x22=16k2+8
解法一:
=
解法二:
解法三: ,
同理,
∴
故 的取值范围是
.
扫码查看完整答案与解析