- 直线与抛物线的位置关系
- 共364题
抛物线y2=4px(p>0)的准线与x轴交于M点,过点M作直线l交抛物线于A、B两点.
(1)若线段AB的垂直平分线交x轴于N(x0,0),求证:x0>3p;
(2)若直线l的斜率依次为p,p2,p3,…,线段AB的垂直平分线与x轴的交点依次为N1,N2,N3,…,当0<p<1时,求+
+…+
的值.
正确答案
(1)证明:设直线l方程为y=k(x+p),代入y2=4px.
得k2x2+(2k2p-4p)x+k2p2=0.
△=4(k2p-2p)2-4k2•k2p2>0,
得0<k2<1.
令A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=-,y1+y2=k(x1+x2+2p)=
,
AB中点坐标为(,
).
AB垂直平分线为y-=-
(x-
).
令y=0,得x0==p+
.
由上可知0<k2<1,∴x0>p+2p=3p.
∴x0>3p.
(2)∵l的斜率依次为p,p2,p3,时,AB中垂线与x轴交点依次为N1,N2,N3,(0<p<1).
∴点Nn的坐标为(p+,0).
|NnNn+1|=|(p+)-(p+
)|=
,
=
,
所求的值为[p3+p4++p21]=
.
已知抛物线C:y2=4x,过点A(-1,0)的直线交抛物线C于P、Q两点,设=λ
.
(Ⅰ)若点P关于x轴的对称点为M,求证:直线MQ经过抛物线C的焦点F;
(Ⅱ)若λ∈[,
]求当|PQ|最大时,直线PQ的方程.
正确答案
(Ⅰ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x1,-y1)
∵=λ
∴x1+1=λ(x2+1),y1=λy2,∴y12=λ2y22,y12=4x1,y22=4x2,x1=λ2x2
∴λ2x2+1=λ(x2+1),λx2(λ-1)=(λ-1)
∵λ≠1,∴x2=,x1=λ,
由抛物线C:y2=4x,得到F(1,0),
∴=(1-x1,y1)=(1-λ,λy2)=λ(
-1,y2)=λ
,
∴直线MQ经过抛物线C的焦点F;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知x2=,x1=λ,得x1x2=1,y12-y22=16x1x2=16,y1y2>0,y1y2=4,
则|PQ|2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=x12+x22+y12+y22-2(x1x2+y1y2)=(λ+)2+4(λ+
)-12=(λ+
+2)2-16
λ∈[,
],λ+
∈[
,
],
当λ+=
,即λ=
时,|PQ|2有最大值
,则|PQ|的最大值为
,
此时Q(3,±2),P(
,±
),
kPQ=±=±
,
则直线PQ的方程为:x±2y+
=0
已知抛物线x2=2py(p为常数,p≠0)上不同两点A、B的横坐标恰好是关于x的方程x2+6x+4q=0(q为常数)的两个根,则直线AB的方程为______.
正确答案
设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
由A、B的横坐标是方程x2+6x+4q=0的两个根
则x1+x2=-6,x1•x2=4q
又由A、B也在抛物线上,
则y1=,y2=
代入两点式方程得:=
即x-x1=
即6x+2py=x12+6x1=x12+x1x2+6x1-x1x2=x1(x1+x2)+6x1-4q=-4q
即:3x+py+2q=0
故答案为:3x+py+2q=0
在抛物线y2=4x上求一点P,使得点P到直线l:x-y+4=0的距离最短,并求最短距离.
正确答案
设与直线l:x-y+4=0平行,且与抛物线y2=4x相切的直线为x-y+k=0.
由,消x得y2-4y+4k=0.
∴△=42-16k=0,解得k=1,即切线为x-y+1=0.
由,解得点P(1,2).
∴最短距离d==
.
正方形ABCD中,一条边AB在直线y=x+4上,另外两顶点C、D在抛物线y2=x上,求正方形的面积.
正确答案
设CD所在直线的方程为y=x+t,
∵消去y得,x2+(2t-1)x+t2=0,
∴|CD|==
,
又直线AB与CD间距离为|AD|=,
∵|AD|=|CD|,∴t=-2或-6;
从而边长为3或5
.
面积S1=(3)2=18,
S2=(5)2=50.
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