- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
过抛物线x2=4y的焦点F作直线交抛物线于P1(x1,y1)P2(x2,y2)两点,若y1+y2=6,求|P1P2|的值.
正确答案
x2=4y的焦点为(0,1),设过焦点(0,1)的直线为y=kx+1
则令kx+1=,即x2-4kx-4=0
由韦达定理得x1+x2=4k,x1x2=-4
y1=kx1+1,y2=kx2+2
所以y1+y2=k(x1+x2)+2=4k2+2=6,所以k2=1
所以|AB|=|x1-x2|=
==
=8.
连接抛物线上任意四点组成的四边形可能是______(填写所有正确选项的序号).
①菱形②有3条边相等的四边形③梯形
④平行四边形⑤有一组对角相等的四边形
正确答案
∵菱形是4边相等,而且它的对角线垂直,但是抛物线只有一个顶点,所以无法做到在抛物线上面的两条直线垂直且两两相等,最多就是三边相等,其中一点必定是抛物线的顶点,然后向两边去等长,然后在在一边去等长最后连上就行.
∴①不正确,②正确
∵梯形是只有上底和下底平行,作两条垂直与抛物线的对称轴的交抛物线,然后把四点依次连接就行,故③正确
以一个点为顶点做两条射线交抛物线,剩下的两个角有一个角的取值范围是0-180,∴⑤个也成立
∵连接抛物线上的四点,只有竖着的两直线有可能平行,而横着的两条直线不可能平行,故④不成立
故答案为②③⑤
若直线l过抛物线y=ax2(a>0)的焦点,并且与y轴垂直,若l被抛物线截得的线段长为4,则a=______.
正确答案
抛物线方程整理得x2=y,焦点(0,
)
l被抛物线截得的线段长即为通径长,
故=4,a=
;
故答案为.
如图,对每个正整数n,An(xn,yn)是抛物线x2=4y上的点,过焦点F的直线FAn交抛物线于另一点Bn(sn,tn),
(Ⅰ)试证:xnsn=-4(n≥1);
(Ⅱ)取xn=2n,并记Cn为抛物线上分别以An与Bn为切点的两条切线的交点.试证:|FC1|+|FC2|+…+|FCn|=2n-2-n+1+1(n≥1)。
正确答案
证明:(Ⅰ)对任意固定的n≥1,
因为焦点F(0,1),所以可设直线AnBn的方程为y-1=,
将它与抛物线方程联立得
,
由一元二次方程根与系数的关系得。
(Ⅱ)对任意固定的n≥1,
利用导数知识易得抛物线在An处的切线的斜率
,
故在An处的切线方程为
,①
类似地,可求得在Bn处的切线方程为
,②
由②减去①得,
从而,
,
,③
将③代入①并注意得交点Cn的坐标为(
,-1),
由两点间的距离公式得,
从而,
现在,利用上述已证结论并由等比数列求和公式得,
如图,P是抛物线C:y=x2上一点,直线l过点P且与抛物线C交于另一点Q,
(Ⅰ)若直线l与过点P的切线垂直,求线段PQ中点M的轨迹方程;
(Ⅱ)若直线l不过原点且与x轴交于点S,与y轴交于点T,试求的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x0,y0),
依题意x1≠0,y1>0,y2>0,
由y=x2, ①
得y′=x,
∴过点P的切线的斜率k切=x1,
∴直线l的斜率kl=,
∴直线l的方程为,
联立①②消去y,得,
∵M是PQ的中点,
∴,
消去x1,得,
∴PQ中点M的轨迹方程为;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+b,
依题意k≠0,b≠0,则T(0,b),
分别过P、Q作PP′⊥x轴,QQ′⊥y轴,垂足分别为P′、Q′,
则,
由消去x,得y2-2(k2+b)y+b2=0, ③
则y1+y2=2(k2+b),y1y2=b2,
∴,
∵y1、y2可取一切不相等的正数,
∴的取值范围是(2,+∞)。
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