- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
如图:直线y=x与抛物线y=
x2-4交于A、B两点,直线l与直线y=
x和y=-5分别交于M、Q,且
=0,
=
。
(1)求点Q的坐标;
(2)当点P为抛物线上且位于线段AB下方(含点A、B)的动点时,求△OPQ面积的最大值。
正确答案
解:(1)联立
解得或
即A(-4,-2),B(8,4)
∵
∴QM⊥AB
又
∴M是AB的中点,即M(2,1)
∴l是线段AB的垂直平分线
又kAB=
∴l的方程为y-1=-2(x-2),
即2x+y-5=0,令y=-5,得x=5,
∴Q=(5,-5)。
(2)直线OQ的方程为:x+y=0
由题意可设P,-4≤x≤8,且O、P、Q不共线
则点P到直线OQ的距离为:
又
∴
其中x∈[-4,8],且O、P、Q不共线,
令f(x)=(x+4)2-48,
则当x∈[-4,8]时,函数f(x)单调递增
又当x=-4时,|x2+8x-32|=48,
当x=8时,|x2+8x-32|=96
∴当x=8时,(S△QPO)max=×96=30。
已知点F(1,0),直线l:x=-1,P为平面上的动点,过P作直线l的垂线,垂足为点Q,且。
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过点F的直线交轨迹C于A,B两点,交直线l于点M,已知,
,求λ1+λ2的值。
正确答案
解:(1)设点P(x,y),则Q(-1,y)
由得
(x+1,0)·(2,-y)=(x-1,y)·(-2,y),
化简,得C:y2=4x。
(2)设直线A的方程为x=my+1(m≠0)
设A(x1,y1),B(x2,y2),又
联立方程组消去x,得y2-4my-4= 0,Δ=(-4m)2+16>0,
故
由,得
整理,得
∴
。
已知点M(1,y)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,M点到抛物线C的焦点F的距离为2,直线l:y=-x+b与抛物线C交于A,B两点,
(1)求抛物线C的方程;
(2)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程;
(3)若直线l与y轴负半轴相交,求△AOB面积的最大值.
正确答案
解:(1)抛物线y2=2px(p>0)的准线为,
由抛物线定义和已知条件可知,解得p=2,
故所求抛物线方程为y2=4x。
(2)联立,消去x并化简整理得y2+8y-8b=0,
依题意应有Δ=64+32b>0,解得b>-2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-8,y1y2=-8b,
设圆心Q(x0,y0),则应有,
因为以AB为直径的圆与x轴相切,得到圆的半径为r=|y0|=4,
又|AB|=
,
所以,解得
,
所以x1+x2=2b-2y1+2b-2y2=4b+16=,
所以圆心坐标为,
故所求圆的方程为。
(3)因为直线l与y轴负半轴相交,所以b<0,
又l与抛物线C交于两点,由(2)知b>-2,所以-2<b<0,
直线l:整理得x+2y-2b=0,
点O到直线l的距离,
所以,
令g(b)=b3+2b2,-2<b<0,,
当b变化时,g′(b)、g(b)的变化情况如下表:
由上表可得g(b)的最大值为,
所以当时,△AOB的面积取得最大值
。
在平面直角坐标系xOy中,直线l与抛物线y2=4x相交于不同的A、B两点。
(1)如果直线l过抛物线的焦点,求的值;
(2)如果=-4,证明直线l必过一定点,并求出该定点。
正确答案
解:(1)由题意:抛物线焦点为(1,0),
设l:x=ty+1,代入抛物线y2=4x,
消去x得y2-4ty-4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=4t,y1y2=-4,
∴=x1x2+y1y2=(ty1+1)(ty2+1)+y1y2=t2y1y2+t(y1+y2)+1+y1y2=-4t2+4t2+1-4=-3。
(2)设l:x=ty+b代入抛物线y2=4x,消去x得y2-4ty-4b=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=4t,y1y2=-4b,
∴=x1x2+y1y2=(ty1+b)(ty2+b)+y1y2=t2y1y2+bt(y1+y2)+b2+y1y2 =-4bt2+4bt2+b2-4b=b2-4b
令b2-4b=-4,
∴b2-4b+4=0,
∴b=2,
∴直线l过定点(2,0)
∴若=-4,则直线l必过一定点。
已知定点F(0,1)和直线l1:y=-l,过定点F与直线l1相切的动圆圆心为点C.
(Ⅰ)求动点C的轨迹方程;
(Ⅱ)过点F的直线l2交轨迹于两点P,Q,交直线l1于点R,求的最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)由题设点C到点F的距离等于它到l1的距离,点C的轨迹是以F为焦点,l1为准线的抛物线,
所求轨迹的方程为x2=4y。
(Ⅱ)由题意直线l2的方程为y=kx+l,与抛物线方程联立,消去y,得x2-4kx-4=0,
记P(x1,y1),Q(x2,y2),
则x1+x2=4k,x1x2=-4,
因为直线PQ的斜率k≠0,易得点R的坐标为,
∵,当且仅当k2=1时取得等号,
∴,即
的最小值为16。
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