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题型:简答题
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简答题

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

(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

 

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。

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简答题

已知抛物线方程C:y2=2px(p>0),点F为其焦点,点N(3,1)在抛物线C的内部,设点M是抛物线C上的任意一点,的最小值为4,

(Ⅰ)求抛物线C的方程;

(Ⅱ)过点F作直线l与抛物线C交于不同两点A、B,与y轴交于点P,且,试判断λ12是否为定值?若是定值,求出该定值并证明;若不是定值,请说明理由。

正确答案

解:(1)准线方程为l:,点M到l的距离设为d,

由抛物线定义,,所以p=2,

所以y2=4x。

(2)设

由题意知直线l的斜率k存在且不等于0,

设l:y=k(x-1),则P(0,-k),

∵k≠0,∴

将y=k(x-1)代入y2=4x得

为定值。

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简答题

在平面直角坐标系xOy中,直线l:x=-2交x轴于点A,设P是l上一点,M是线段OP的垂直平分线上一点,且满足∠MPO=∠AOP。

(1)当点P在l上运动时,求点M的轨迹E的方程;

(2)已知T(1,-1),设H是E上动点,求|HO|+|HT|的最小值,并给出此时点H的坐标;

(3)过点T(1,-1)且不平行于y轴的直线l1与轨迹E有且只有两个不同的交点,求直线l1的斜率k的取值范围。

正确答案

解:(1)如图,设MQ为线段OP的垂直平分线,交OP于点Q,

,即

另一种情况(如图2),即点M和A位于OP的同侧

因为MQ为线段OP的垂直平分线

又∵

因此M在x轴上,此时,记M(x,0),设P(-2,a)为l上任意点(a∈R)

∴点M(x,0)的轨迹方程为y=0,x≤-1②

综合①②得,点M的轨迹E的方程为

 

(2)由(1)知,轨迹E的方程由E1和E2两部分组成

时,过T做垂直于L的直线,垂足为T′,交E1于点

再过H做垂直于L的直线,交l于H

(该等号仅当H′与T′重合(或H与D重合)时取得)

时,则

综合可得的最小值为3,此时点H

(3)由图3可知,直线l1的斜率k不可能为0

,代入E1的方程得

∴l1与E中的E1有且仅有两个不同的交点

又由E2和l1的方程可知,若l1与E2有交点

则此交点的坐标为,且,即当时l1与E2有唯一交点

从上可知l1与E有三个不同的交点

∴直线l1斜率k的取值范围是

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简答题

已知抛物线C:y2=mx(m≠0)的准线与直线l:kx-y+2k=0(k≠0)的交点M在x轴上,与C交于不同的两点A、B,线段AB的垂直平分线交x轴于点N(p,0)。

(1)求抛物线C的方程;

(2)求实数p的取值范围;

(3)若C的焦点和准线为椭圆Q的一个焦点和一条准线,试求Q的短轴的端点的轨迹方程。

正确答案

解:(1)因为点M在x轴上,令y=0代入,解得x=-2,

所以M(-2,0),

所以抛物线C:的准线为x=-2=

所以m=8

所以抛物线C的方程为

(2)由消去x得

∴AB的中垂线方程为

令y=0得

(3)∵抛物线焦点F(2,0),准线x=-2

∴x=-2是Q的左准线

设Q的中心为O′(x,0),则短轴端点为(x,±y)

①若F为左焦点,则c=x-2>0,b=|y|

∴a2=b2+c2=(x-2)2+y2

依左准线方程有

即y2=4(x-2) (x>2) ;

②若F为右焦点,则0<x<2,故c=2-x,b=|y|

∴a2=b2+c2=(2-x)2+y2

依左准线方程有

化简得2x2-4x+y2=0

(0<x<2,y≠0)。

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简答题

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

,得

所以

,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

在l上,

所以

由方程(*)有两个不等实根,

所以,即

所以,解得

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