- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
设P是曲线y2=4(x-1)上的一个动点,则点P到点(0,1)的距离与点P到y轴的距离之和的最小值是 ______.
正确答案
y2=4(x-1)的图象是以y轴为准线,(2,0)为焦点的抛物线,∴当点P为(0,1)点与(2,0)点的连线与抛物线的交点时,距离和最小,
最小值为:=
.
故答案为:.
一摩托车手欲飞跃黄河,设计摩托车沿跑道飞出时前进方向与水平方向的仰角是12°,飞跃的水平距离是35 m,为了安全,摩托车在最高点与落地点的垂直落差约10 m,那么,骑手沿跑道飞出时的速度应为多少?(单位是km/h,精确到个位)
(参考数据:sin12°=0.2079,cos12°=0.9781,tan12°=0.2125)
正确答案
摩托车飞离跑道后,不考虑空气阻力,其运动轨迹是抛物线,轨迹方程是x=vtcos12°,y=vtsin12°-×9.8t2.
其中v是摩托车飞离跑道时的速度,t是飞行时间,x是水平飞行距离,y是相对于起始点的垂直高度,将轨迹方程改写为
y=-×9.8x2+tan12°•x,
即y=-5.1219+0.2125x.
当x≈0.0207v2时,
取得ymax≈0.0022v2.
当x=35时,y落=-6274.3275+7.4375.
∵ymax-y落=10,
某抛物线形拱桥的跨度为20米,拱高是4米,在建桥时,每隔4米需用一根柱支撑,其中最高支柱的高度是______.
正确答案
建立如图所示的直角坐标系,
设抛物线方程为x2=-2py(p>0),
∵过定点B(10,-4),
代入x2=-2py,得p=.
∴x2=-25y.
当x=2时,y=,
∴最长支柱长为4-|y|=4-=3.84(m),
故答案为:3.84米.
已知动圆的圆心C在抛物线x2=2py(p>0)上,该圆经过点A(0,p),且与x轴交于两点M、N,则sin∠MCN的最大值为______.
正确答案
由题意,设C(x0,y0),则⊙C的方程(x-x0)2+(y-y0)2=x02+(y0-p)2.
把y=0和x02=2py0代入整理得x2-2x0x+x02+p2=0.
设M、N的横坐标分别为x1、x2,则x1=x0-p,x2=x0+p.
∴|MN|=|x1-x2|=2p.
∵|CM|=|CN|==
∴cos∠MCN==1-
∴-1≤cos∠MCN<1,
∵0<∠MCN<π
∴0<sin∠MCN≤1,
∴sin∠MCN的最大值为1
故答案为:1
已知点P是抛物线y2=4x上的动点,点P在y轴上的射影是M,点A的坐标是(4,a),则当|a|>4时,|PA|+|PM|的最小值是______.
正确答案
首先,当x=4时,代入抛物线方程,求得|y|=4
而|a|>4,说明A(4,a)是在抛物线之外(也就是在抛物线位于第一象限的上半支的上方或是下半支的下方)
抛物线焦点可求得是F(1,0),准线L:x=-1
P在y轴上的射影是M,说明PM⊥y轴,延长PM交L:x=-1于点N,必有:
|PM|=|PN|-|MN|=|PN|-1
|PN|就是P到准线L:x=-1的距离!
连接PF
根据抛物线的定义,
可知:抛物线上的点P到准线x=-1的距离等于其到焦点F(1,0)的距离!即:|PF|=|PN|
∴|PM|=|PF|-1
|PA|+|PM|=|PF|+|PA|-1
只需求出|PF|+|PA|的最小值即可:
连接|AF|
由于A在抛物线之外,可由图象的几何位置判断出:AF必与抛物线交于一点,设此点为P'
1°当P与P'不重合时:A,P,F三点必不共线,三点构成一个三角形APF,根据三角形“两边之和大于第三边”的性质,可得:
|PF|+|PA|>|AF|=^=
2°当P与P'重合时,A,P(P'),F三点共线,根据几何关系有:
|PF|+|PA|=|AF|=
综合1°,2°两种情况可得:
|PF|+|PA|≥
∴(|PF|+|PA|)min=
∴(|PA|+|PM|)min=-1
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