- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
(1)直线l:y=x+b与抛物线C:x2=4y相切于点A,求实数b的值,及点A的坐标.
(2)在抛物线y=4x2上求一点,使这点到直线y=4x-5的距离最短.
正确答案
(1)由得x2-4x-4b=0①.
因为直线l与抛物线C相切,所以△=16+16b=0,解得b=-1;
代入方程①即为x2-4x+4=0,解得x=2,所以y=1,
故点A(2,1).
(2)设点P(t,4t2),距离为d,
则d==
当t=时,d取得最小值,此时P(
,1)为所求的点.
已知抛物线y2=4x上两定点A、B分别在对称轴两侧,F为焦点,且|AF|=2,|BF|=5,在抛物线的AOB一段上求一点P,使S△ABP最大,并求面积最大值.
正确答案
不妨设点A在第一象限,B点在第四象限.如图.
抛物线的焦点F(1,0),点A在第一象限,设A(x1,y1),y1>0,
由|FA|=2得x1+1=2,x1=1,代入y2=4x中得y1=2,所以A(1,2),…(2分);
同理B(4,-4),…(4分)
由A(1,2),B(4,-4)得 |AB|==3
…(6分)
直线AB的方程为 =
,化简得2x+y-4=0.…(8分)
再设在抛物线AOB这段曲线上任一点P(x0,y0),且0≤x0≤4,-4≤y0≤2.
则点P到直线AB的距离d==
=
…(9分)
所以当y0=-1时,d取最大值 ,…(10分)
所以△PAB的面积最大值为S=×3
×
=
…(11分)
此时P点坐标为( ,-1).…(12分).
有一隧道,内设双行线公路,同方向有两个车道(共有四个车道),每个车道宽为3m,此隧道的截面由一个长方形和一抛物线构成,如图所示,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设车辆顶部为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少为0.25m,靠近中轴线的车道为快车道,两侧的车道为慢车道,则车辆通过隧道时,慢车道的限制高度为______.(精确到0.1m)
正确答案
如图,以抛物线的对称轴为y轴,路面为x轴,建立坐标系,
由已知可得,抛物线顶点坐标为(0,6),与x轴的一个交点(8,0),
设抛物线解析式为y=ax2+6,
把(8,0)代入解析式,
得a=-,
所以,抛物线解析式为y=-x2+6,
当x=6时,y≈4.3,
∴慢车道的限制高度为 4.3米.
故答案为:4.3.
如图,河道上有一座抛物线型拱桥,在正常水位时,拱圈最高点距水面为8m,拱圈内水面宽16m.,为保证安全,要求通过的船顶部(设为平顶)与拱桥顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.5m.
(1)一条船船顶部宽4m,要使这艘船安全通过,则船在水面以上部分高不能超过多少米?
(2)近日因受台风影响水位暴涨2.7m,为此必须加重船载,降低船身,才能通过桥洞.试问:一艘顶部宽4m,在水面以上部分高为4m的船船身应至少降低多少米才能安全通过?
正确答案
(1)如图所示,以过拱桥的最高点且平行水面的直线为X轴,最高点O为原点建立直角坐标系(1分)
设抛物线方程为x2=-2py,将点(8,-8)代入得2p=8,
∴抛物线方程是x2=-8y,(4分)
将x=2代入得y=-,8-0.5-0.5=7,
故船在水面以上部分高不能超过7米.(6分)
(2)将x=2代入方程x2=-8y得y=-1,(8分)
此时1+0.5+2.7+4=8.2,
故船身应至少降低0.2米(10分)
已知抛物线C:y2=2px,点P(-1,0)是其准线与x轴的焦点,过P的直线l与抛物线C交于A、B两点.
(1)当线段AB的中点在直线x=7上时,求直线l的方程;
(2)设F为抛物线C的焦点,当A为线段PB中点时,求△FAB的面积.
正确答案
(1)因为抛物线的准线为x=-1,所以p=2,抛物线方程为y2=4x(2分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为y=k(x+1),(依题意k存在,且k≠0)与抛物线方程联立,消去y得k2x2+(2k2-4)x+k2=0…(*)x1+x2=,x1x2=(14分)
所以AB中点的横坐标为,即
=7所以k2=
(6分)
(此时(*)式判别式大于零)
所以直线l的方程为y=±(x+1)(7分)
(2)因为A为线段PB中点,所以=x1,
=y1(8分)
由A、B为抛物线上点,得()2=4×
,y22=4x2(10分)
解得x2=2,y2=±2(11分)
当y2=2时,y1=
;当y2=-2
时,y1=-
(12分)
所以△FAB的面积S△FAB=S△PFB-S△PFA=|PF|•|y2-y|=
(14分)
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