- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
已知定点F(1,0),动点P在y轴(不含原点)上运动,过点P作线段PM交x轴于点M,使•
=0;再延长线段MP到点N,使
=
.
(Ⅰ)求动点N的轨迹C的方程;
(Ⅱ)直线L与轨迹C交于A、B两点,如果•
=-4且|
|=4
,求直线L的方程.
正确答案
(Ⅰ)设N(x,y),P(0,p),
由题意知,P为MN的中点,∴M(-x,2p-y),
又M在x轴上,∴2p-y=0,即p=,∴P(0,
),M(-x,0)
∵•
=0,∴(-x,-
)×(1,-
)=0,∴y2=4x(x>0)
∴动点N的轨迹C的方程为y2=4x(x>0)
(Ⅱ)若直线L的斜率不存在,设直线L的方程为x=a>0,
此时,A(a,2),B(a,-2
),
•
=a2-4a=-4,
∴a=2,=(0,-4
),|AB|=4
¹4
,不符合题意,舍去.
∴直线L的斜率存在.
设直线L的方程为y=kx+b,A(,y1)、B(
,y2),
由消去y整理得,ky2-4y+4b=0,
△=16-16kb>0,y1+y2=,
y1y2=•
=
+y1y2=
=-4,
∴b=-2k,∴y1y2=-8
|AB|==
=
,
∵|AB|=4∴
=4
4k4-3k2-1=0
∴k=±1∴当k=1时,b=-2,
当k=-1时,b=2;
所以直线L的方程为 y=x-2或y=-x+2.
已知抛物线y2=4px(p>0),O为顶点,A、B为抛物线上的两动点,且满足OA⊥OB,如果OM⊥AB于M点,求点M的轨迹方程.
正确答案
设M(x0,y0),则kOM=,kAB=-
,
直线AB方程是y=-(x-x0)+y0.
由y2=4px可得x=,将其代入上式,整理,得
x0y2-(4py0)y-4py02-4px02=0.①
此方程的两根y1、y2分别是A、B两点的纵坐标,∴A(,y1)、B(
,y2).
∵OA⊥OB,∴kOA•kOB=-1.∴•
=-1.∴y1y2=-16p2.
根据根与系数的关系,由①可得
y1•y2=,∴
=16p2.
化简,得x02+y02-4px0=0,
即x2+y2-4px=0(除去原点)为所求.
∴点M的轨迹是以(2p,0)为圆心,以2p为半径的圆,去掉坐标原点.
法二:设M(x,y),直线AB方程为y=kx+b,
由OM⊥AB得k=-.
由y2=4px及y=kx+b消去y,得
k2x2+x(2kb-4p)+b2=0.
所以x1x2=.消去x,得ky2-4py+4pb=0.所以y1y2=
.由OA⊥OB,
得y1y2=-x1x2,所以=-
,b=-4kp.
故y=kx+b=k(x-4p).用k=-代入,得
x2+y2-4px=0(x≠0).
∴点M的轨迹是以(2p,0)为圆心,以2p为半径的圆,去掉坐标原点.
求抛物线y2=9x和圆x2+y2=36在第一象限的交点处的切线方程.
正确答案
解方程组
(1)代入(2)得x2+9x-36=0,
x=3,x=-12(不合题意)
将x=3代入(1),
得y=3(仅取正值),
∴在第一象限的交点为(3,3)
从抛物线y2=9x得p=.
∴过点(3,3)的抛物线的切线方程是
3y=
(x+3),即3x-2
y+9=0.
过点(3,3)的圆的切线方程是
3x+3y=36,
即x+y-12=0.
设动点P(x,y)(x≥0)到定点F(,0)的距离比它到y轴的距离大
,记点P的轨迹为曲线C,
(1)求点P的轨迹方程;
(2)设圆M过A(1,0),且圆心M在P的轨迹上,EF是圆M在y轴上截得的弦,当M运动时弦长|EF|是否为定值?请说明理由.
正确答案
(1)依题意,P到F(,0)距离比P到y轴的距离大
,即
=x+
,化简得:y2=2x,
所以曲线C是以原点为顶点,F(,0)为焦点的抛物线P=1曲线C方程是y2=2x;
(2)设圆心M(a,b),因为圆M过A(1,0),
故设圆的方程(x-a)2+(y-b)2=(a-1)2+b2令x=0得:y2-2by+2a-1=0,
设圆与y轴的两交点为(0,y1),(0,y2),
则y1+y2=2b,y1•y2=2a-1(y1-y2)2=(y1+y2)2-4y1•y2=(2b)2-4(2a-1)=4b2-8a+4,
M(a,b)在抛物线y2=2x上,b2=2a(y1-y2)2=4|y1-y2|=2,
所以,当M运动时,弦长|EF|为定值2.
若抛物线y2=4x上一点M到该抛物线的焦点F的距离|MF|=5,则点M到x轴的距离为______.
正确答案
由题意可知,p=2,准线方程为x=-1
根据抛物线定义可知,
点M到x轴的距离为点M到x轴的距离为|MF|-1=5-1=4
故答案为4
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