- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x2=2py(p>0)相交于A、B两点。
(1)若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求△ANB面积的最小值;
(2)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得的张长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(1)依题意,点N的坐标为,可设
直线AB的方程为,与
联立得
,消去y得
由韦达定理得,
于是
∴当,
。
(2)假设满足条件的直线l存在,其方程为,
设AC的中点为,l与AC为直径的圆相交于点P,Q,PQ的中点为H
则,
点的坐标为
∵
∴
∴
令,得
,此时
为定值,故满足条件的直线l存在,
其方程为
即抛物线的通径所在的直线。
已知抛物线C的方程为x2=4y,直线y=2与抛物线C相交于M、N两点,点A,B在抛物线上。
(1)若∠BMN=∠AMN,求证:直线AB的斜率为;
(2)若直线AB的斜率为,求证点N到直线MA,MB的距离相等。
正确答案
解:(1)设直线
的斜率为k
∵
所以直线BM的斜率为-k
可求得
则直线AM的方程为
代入得
∵
∴
同理
。
(2)若直线的斜率为由(1)可得:
∴
∴
∴
故点N到直线的距离相等。
已知抛物线C的方程为y2=2x,焦点为F,过抛物线C的准线与x轴的交点的直线为l。
(1)若直线l与抛物线C交于A、B两点,且|FA|=2|FB|,求k的值;
(2)设点P是抛物线C上的动点,点R、N在y轴上,圆(x- 1)2+y2=1内切于△PRN,求△PRN面积的最小值。
正确答案
解:(1)由题意可知,,准线为
设直线l为
A(x1,y1),B(x2,y2)
由|FA|=2|FB|,得
即
由
得
故
解由①②③构成的方程组得x1=1,
又由Δ=(k2-2)2-k4=4-4k2>0,得-1<k<1且k≠0,
故所求得的k值适合,
因此所求的k值为。
(2)设P(x0,y0),R(0,b),N(0,c),且b>c,
∴直线PR的方程为(y0-b)x-x0y+x0b=0
∵圆(x-1)2+y2=1内切于△PRN,
∴圆心(1,0)到直线PR的距离为1,
即
化简得(x0-2)b2+ 2y0b-x0=0,
同理可得(x0-2)c2+2y0c-x0=0,
由题意可知x0>2,
所以b、c为方程(x0-2)x2+2y0x-x0=0的两根
∴
∴
∴
当且仅当x0=4时取等号,
所以△PRN面积的最小值为8。
已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1。
(I)求曲线C的方程;
(Ⅱ)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)设P(x,y)是曲线C上任意一点,那么点P(x,y)满足
化简为y2=4x(x>0);
(Ⅱ)设过点M(m,0)(m>0)的直线l与曲线C的交点为 A(x1,y1),B(x2,y2)
设l的方程为
由
得
,于是
①
又
②
又,于是不等式②等价于
③
由①式,不等式③等价于m2-6m+1<4t2, ④
对任意实数t,4t2的最小值为0,所以不等式④对于一切t成立等价于
即
由此可知,存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有,且m的取值范围是
。
已知抛物线方程为y2=4x,过Q(2,0)作直线l,
(1)若l与x轴不垂直,交抛物线于A、B两点,是否存在x轴上一定点E(m,0),使得∠AEQ=∠BEQ?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由;
(2)若l与x轴垂直,抛物线的任一切线与y轴和l分别交于M、N两点,则自点M到以QN为直径的圆的切线长
|MT|为定值,试证之.
正确答案
解:(1)设l的方程为:y=k(x-2),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去x得:
,
,y1y2=-8,
若∠AEQ=∠BEQ,则kAE+kBE=0,
即,
,
故存在m=-2,使得∠AEQ=∠BEQ。
(2)设P(x0,y0)在抛物线上,由抛物线的对称性,不妨设y0>0,
则过P点的切线斜率,
切线方程为:,
令x=0,∴
,
令x=2,
∴,
则以QN为直径的圆的圆心坐标为O′,半径
,
∴
,
∴|MT|=,即切线长|MT|为定值
。
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