- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
设A(x1,y1),B(x2,y2)两点在抛物线y=2x2上,l是AB的垂直平分线,
(Ⅰ)当且仅当x1+x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论;
(Ⅱ)当x1=1,x2=﹣3时,求直线l的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)∵抛物线y=2x2,即 ,
∴ , ∴焦点为
(1)直线l的斜率不存在时,显然有x1+x2=0
(2)直线l的斜率存在时,设为k,截距为b 即直线l:y=kx+b
由已知得:
即l的斜率存在时,不可能经过焦点
所以当且仅当x1+x2=0时,直线l经过抛物线的焦点F
(Ⅱ)当x1=1,x2=﹣3时,直线l的斜率显然存在,设为l:y=kx+b
则由(Ⅰ)得:
所以直线l的方程为 ,即x﹣4y+41=0
已知函数f(x)=ax2+ax和g(x)=x﹣a,其中a∈R,且a≠0.
(I)若函数f(x)与g(x)图象相交于不同的两点A、B,O为坐标原点,试求△OAB的面积S的最大值;
(II)若p和q是方程f(x)﹣g(x)=0的两正根,且 ,证明:当x∈(0,P)时,f(x)<P﹣a.
正确答案
解:(I)依题意,f(x)=g(x),即ax2+ax=x﹣a,
整理,得ax2+(a﹣1)x+a=0,①
∵a≠0,函数f(x)与g(x)图象相交于不同的两点A、B,
∴△>0,即△=(a﹣1)2﹣4a2=﹣3a2﹣2a+1=(3a﹣1)(﹣a﹣1)>0.
∴﹣1<a<且a≠0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<x2,
由①得,x1x2=1>0,x1+x2=﹣.
设点O到直线g(x)=x﹣a的距离为d,则d=,
∴S△OAB==
.
∵﹣1<a<且a≠0,∴当a=﹣
时,S△OAB有最大值
;
(II)证明:由题意可知f(x)﹣g(x)=a(x﹣p)(x﹣q)
∴f(x)﹣(p﹣a)=a(x﹣p)(x﹣q)+x﹣a﹣(p﹣a)=(x﹣p)(ax﹣aq+1),
当x∈(0,p)时,x﹣p<0,且ax﹣aq+1>1﹣aq>0,
∴f(x)﹣(p﹣a)<0,
∴f(x)<p﹣a.
已知直线l:y=kx+k+1,抛物线C:y2=4x,定点M(1,1).
(I)当直线l经过抛物线焦点F时,求点M关于直线l的对称点N的坐标,并判断点N是否在抛物线C上;
(II)当k(k≠0)变化且直线l与抛物线C有公共点时,设点P(a,1)关于直线l的对称点为Q(x0,y0),求x0关于k的函数关系式x0=f(k);若P与M重合时,求x0的取值范围.
正确答案
解:(I)由焦点F(1,0)在l上,得
设点N(m,n)则有:,
解得,
∴
∵,
N点不在抛物线C上.
(2)把直线方程代入抛物线方程得:ky2﹣4y+4k+4=0,
∵相交,∴△=16(﹣k2﹣k+1)≥0,
解得.
当P与M重合时,a=1
∴,
∵函数x0=f(x)(k∈R)是偶函数,且k>0时单调递减.
∴,
,
在平面直角坐标系O
中,直线
与抛物线
=2
相交于、两点。
(1)求证:命题过点(3,0),那么
=3;
(2)写出(1)中命题的逆命题,判断它是真命题还是假命题,并说明理由。
正确答案
证明:设直线的方程为=-3
与=2联立得到y2-2my-6=0
·
=12+12=(my1+3) (my2+3)+12=(m2+1)12+3m(1+2)+9
=(m2+1)×(-6)+3m×2m+9
=3
(2)逆命题是:“设直线l 交抛物线y2=2x于A、B两点,如果,那么该直线过点T(3,0).”
该命题是假命题.
例如:取抛物线上的点A(2,2),B(,1),此时
,
直线AB的方程为= (+1),
而T(3,0)不在直线AB上.
已知抛物线G的顶点在原点,焦点在y轴正半轴上,点P(m,4)到其准线的距离等于5.
(I)求抛物线G的方程;
(II)如图,过抛物线G的焦点的直线依次与抛物线G及圆x2+(y﹣1)2=1交于A、C、D、B四点,试证明|AC||BD|为定值;
(III)过A、B分别作抛物G的切线l1,l2且l1,l2交于点M,试求△ACM与△BDM面积之和的最小值.
正确答案
解:(1)由题知,抛物线的准线方程为y+1=0, =1
所以抛物线C的方程为x2=4y.
(2)设直线AB方y=kx+1交抛物线C于点A(x1,y1),B(x2,y2),
由抛物线定义知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,
所以|AC|=y1,|BD|=y2,
由 得x2﹣4kx﹣4=0,
显然△>0,则x1+x2=4k,x1x2=﹣4,
所以y1y2=
=1,
所以|AC||BD|为定值1.
(3)解:由x2=4y,y= x2,y=
x,
得直线AM方程y﹣ =
x1(x﹣x1)(1),
直线BM方程y﹣ =
x2(x﹣x2)(2),
由(2)﹣(1)得 (x1﹣x2)x=
﹣
,所以x=
(x1+x2)=2k,
∴y=﹣1 所以点M坐标为(2k,﹣1),
点M到直线AB距离d= =2
,
弦AB长为|AB|= =
=4(1+k2),
△ACM与△BDM面积之和,
S= (|AB|﹣2)
d=
×(2+4k2)×2
=2(1+2k2)
,
当k=0时,即AB方程为y=1时,△ACM与△BDM面积之和最小值为2.
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