- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点,
(Ⅰ)设l的斜率为1,求与
夹角的大小;
(Ⅱ)设,若λ∈[4,9],求l在y轴上截距的变化范围。
正确答案
解:(Ⅰ)C的焦点为F(1,0),直线l的斜率为1,
所以l的方程为y=x-1,
将y=x-1代入方程y2=4x,并整理得x2-6x+1=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1+x2=6,x1x2=1,
=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+y1y2=2x1x2-(x1+x2)+1=-3,
,
,
所以与
夹角的大小为π-arccos
。
(Ⅱ)由题设知得:(x2-1,y2)=λ(1-x1,-y1),
即,
由(2)得y22=λ2y12,
∵y12=4x1,y22=4x2,
∴x2=λ2x1,……………(3)
联立(1)(3)解得x2=λ,依题意有λ>0,
∴B(λ,2)或B(λ,-2
),
又F(1,0),
得直线l的方程为(λ-1)y=2(x-1)或(λ-1)y=-2
(x-1),
当λ∈[4,9]时,l在y轴上的截距为或-
,
由,可知
在[4,9]上是递减的,
∴,
直线l在y轴上截距的变化范围是。
设p>0是一常数,过点Q(2p,0)的直线与抛物线y2=2px交于相异两点A、B,以线段AB为直经作圆H(H为圆心),试证抛物线顶点在圆H的圆周上;并求圆H的面积最小时直线AB的方程。
正确答案
解:由题意,直线AB不能是水平线,故可设直线方程为:
又设,则其坐标满足
消去x得
由此得,
因此,即
故O必在圆H的圆周上
又由题意圆心H()是AB的中点,故
由前已证,OH应是圆H的半径,且
从而当k=0时,圆H的半径最小,亦使圆H的面积最小
此时,直线AB的方程为:x=2p。
如图,过抛物线x2=4y的对称轴上任一点P(0,m)(m>0)作直线与抛物线交于A,B两点,点Q是点P关于原点的对称点。
(1)设点P分有向线段所成的比为λ,证明:
;
(2)设直线AB的方程是x-2y+12=0,过A,B两点的圆C与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程。
正确答案
解:(1)依题意,可设直线AB的方程为
代入抛物线方程得
①
设A、B两点的坐标分别是、
,则x1,x2是方程①的两根
所以
由点P(0,m)分有向线段所成的比为
,得
即
又点Q是点P关于原点的对称点,
故点Q的坐标是(0,-m),从而
所以。
(2)由得点A、B的坐标分别是(6,9)、(-4,4)
由得
所以抛物线在点A处切线的斜率为
设圆C的方程是
则
解之得
所以圆C的方程是
即。
已知当抛物线型拱桥的顶点距水面2米时,量得水面宽8米.当水面升高1米后,水面宽度是( )米.
正确答案
已知直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的极坐标方程为
,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系,M点坐标为(0,2),直线l与曲线C交于A,B两点。
(1)写出直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;
(2)线段MA,MB长度分别记|MA|,|MB|,求|MA|·|MB|的值。
正确答案
解:(1)直线l的普通方程为
∵ρcos2θ=sinθ,
∴ρ2cos2θ=ρsinθ,
∴曲线C的直角坐标方程为y=x2。
(2)将代入y=x2得
由参数t的几何意义知|MA|-|MB|=|t1t2|=8。
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