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题型:简答题
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简答题

一个截面为抛物线形的旧河道(如图1),河口宽AB=4米,河深2米,现要将其截面改造为等腰梯形(如图2),要求河道深度不变,而且施工时只能挖土,不准向河道填土.

(1)建立恰当的直角坐标系并求出抛物线弧AB的标准方程;

(2)试求当截面梯形的下底(较长的底边)长为多少米时,才能使挖出的土最少?

正确答案

(1)如图:以抛物线的顶点为原点,AB中垂线为y轴建立直角坐标系

则A(-2,2),B(2,2)

设抛物线的方程为x2=2Py(P>0),

将点B(2,2)代入得P=1

所以抛物线弧AB方程为x2=2y(-2≤x≤2)

(2)设等腰梯形的腰与抛物线相切于P(t,t2),(不妨t>0)

则过P(t,t2)的切线l的斜率为y′|x=t=t

所以切线l的方程为:y-=t(x-t),即y=tx-

令y=0,得x=

令y=2,得x=+

所以梯形面积S=[2•(+)+2•]•2=2(t+)≥4

当仅当t=,即t=时,“=”成立

此时下底边长为2(+)=3

答:当梯形的下底边长等于3米时,挖出的土最少.

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线的顶点在原点,x轴为对称轴,若抛物线上一点P与焦点F连线的中点为M(-5,4),求抛物线的方程.

正确答案

由题意知抛物线的焦点一定在x轴的负半轴上,

设其方程为:y2=-2px(p>0),则F(-,0),令P(x0,y0),…(1分)

∵-5=,4=…(2分)

∴x0=-10,y0=8,即R(-10,8)…(4分)

代入y2=-2px得64=-2p(-10)…(6分)

∴p2-20p+64=0…(8分)

∴p=4或p=6…(10分)

∴所求抛物线方程为y2=-8x或y2=-32x…(12分)

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题型:简答题
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简答题

中国跳水运动员进行10m跳台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线为如图所示坐标系下经过原点O的一条抛物线(图中标出的数据为已知条件).在跳某个规定动作时,正常情况下,该运动员在空中的最高处距水面10m,入水处距池边的距离为4m,同时,运动员在距水面高度为5m或5m以上时,必须完成规定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则就会出现失误.

(1)求这条抛物线的解析式.

(2)在某次试跳中,测得运动员在空中的运动路线是(1)中的抛物线,且运动员在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离为3m,问此次跳水会不会失误?并通过计算说明理由.

(3)要使此次跳水不至于失误,该运动员按(1)中抛物线运行,且运动员在空中调整好入水姿势时,距池边的水平距离至多应为多少?

正确答案

(1)在给定的直角坐标系下,设最高点为A,入水点为B,抛物线的解析式为

y=ax2+bx+c.

由题意知,O、B两点的坐标依次为(0,0)、(2,-10),且顶点A的纵坐标为,c=0,

所以有=

4a+2b+c=-10.a=-

解之得b=,c=0

或a=-,b=-2,c=0.

∵抛物线对称轴在y轴右侧,∴->0.

又∵抛物线开口向下,∴a<0.

∴b>0,后一组解舍去.

∴a=-,b=,c=0.

∴抛物线的解析式为y=-x2+x.

(2)当运动员在空中距池边的水平距离为3m时,即x=3-2=时,

y=(-)×(2+×=-

∴此时运动员距水面的高为

10-=<5.

因此,此次跳水会出现失误.

(3)当运动员在x轴上方,即y>0的区域内完成动作并做好入水姿势时,当然不会失误,但很难做到.

∴当y<0时,要使跳水不出现失误,

则应有|y|≤10-5,即-y≤5.

∴有x2-x≤5,

解得2-≤x≤2+

∴运动员此时距池边的距离至多为2+2+=4+m.

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题型:简答题
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简答题

如图是抛物线形拱桥,当水面离桥顶4m时,水面宽8m;

(1)试建立坐标系,求抛物线的标准方程;

(2)若水面上升1m,则水面宽是多少米?

正确答案

(1)如图建立坐标系,设抛物线的标准方程为x2=-2py(p>0),

由已知条件可知,点B的坐标是(4,-4),

代入方程,得42=-2p×(-4),即p=2.

所求抛物线标准方程是x2=-4y.

(2)若水面上升1m,则y=-3,

代入x2=-4y,得x2=-4×(-3)=12,x=±2

所以这时水面宽为4m.

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题型:填空题
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填空题

已知点M是抛物线y2=4x的一点,F为抛物线的焦点,A在圆C:(x-4)2+(y-1)2=1上,则|MA|+|MF|的最小值为______.

正确答案

∵M是抛物线y2=4x上的点

∴准线:x=-1

过点M作MN⊥准线与N

∵|MN|=|MF|

∴|MA|+|MF|=|MA|+|MN|

∵A在圆C:(x-4)2+(y-1)2=1,圆心C(4,1),半径r=1

∴当N,M,C三点共线时

|MA|+|MF|最小

∴(|MA|+|MF|)min=(|MA|+|MN|)min=|CN|-r=5-1=4

∴(|MA|+|MF|)min=4

故答案为4

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与抛物线的位置关系

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