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题型:简答题
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简答题

已知顶点在坐标原点,焦点在x轴正半轴的抛物线上有一点,A点到抛物线焦点的距离为1.

(1)求该抛物线的方程;

(2)设M(x0,y0)为抛物线上的一个定点,过M作抛物线的两条互相垂直的弦MP,MQ,求证:PQ恒过定点(x0+2,-y0).

(3)直线x+my+1=0与抛物线交于E,F两点,在抛物线上是否存在点N,使得△NEF为以EF为斜边的直角三角形.

正确答案

解:(1)由题意可设抛物线的方程为y2=2px,则由抛物线的定义可得,即p=1,

所以抛物线的方程为 y2=2x.

(2)由题意知直线PQ与x轴不平行,设PQ所在直线方程为x=my+n,代入y2=2x中得 y2-2my-2n=0.

所以y1+y2=2m,y1y2=-2n,其中y1,y2分别是P,Q的纵坐标,

因为MP⊥MQ,所以kMP•kMQ=-1.

,所以(y1+y0)(y2+y0)=-4.

,(-2n)+2my0+2x0+4=0,即n=my0+x0+2.

所以直线PQ的方程为x=my+my0+x0+2,

即x=m(y+y0)+x0+2,它一定过定点(x0+2,-y0).

(3)假设N(x0,y0)为满足条件的点,则由(2)知,点(x0+2,-y0)在直线x+my+1=0上,

的解,

消去x得y2-2my+6=0,

∴当△=4m2-24≥0时,存在点N满足条件,否则不存在.

解析

解:(1)由题意可设抛物线的方程为y2=2px,则由抛物线的定义可得,即p=1,

所以抛物线的方程为 y2=2x.

(2)由题意知直线PQ与x轴不平行,设PQ所在直线方程为x=my+n,代入y2=2x中得 y2-2my-2n=0.

所以y1+y2=2m,y1y2=-2n,其中y1,y2分别是P,Q的纵坐标,

因为MP⊥MQ,所以kMP•kMQ=-1.

,所以(y1+y0)(y2+y0)=-4.

,(-2n)+2my0+2x0+4=0,即n=my0+x0+2.

所以直线PQ的方程为x=my+my0+x0+2,

即x=m(y+y0)+x0+2,它一定过定点(x0+2,-y0).

(3)假设N(x0,y0)为满足条件的点,则由(2)知,点(x0+2,-y0)在直线x+my+1=0上,

的解,

消去x得y2-2my+6=0,

∴当△=4m2-24≥0时,存在点N满足条件,否则不存在.

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简答题

已知直线x-y-2=0与曲线y=x2+mx+m有两个不同的公共点,求实数m的取值范围.

正确答案

解:,化简得;x2+(m-1)x+m+2=0,

∵直线x-y-2=0与曲线y=x2+mx+m有两个不同的公共点,

∴△>0,即m2-6m-7>0,

m>7或m<-1

所以实数m的取值范围为(-∞,-1)∪(7,+∞)

解析

解:,化简得;x2+(m-1)x+m+2=0,

∵直线x-y-2=0与曲线y=x2+mx+m有两个不同的公共点,

∴△>0,即m2-6m-7>0,

m>7或m<-1

所以实数m的取值范围为(-∞,-1)∪(7,+∞)

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点P是抛物线上的一点,且其纵坐标为4,|PF|=4.

(1)求抛物线的方程;

(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线上异于点P的两点,∠APB的角平分线与x轴垂直,且线段AB的中垂线与x轴交于点M,求的最小值.

正确答案

解:(1)设P(x0,4),

∵|PF|=4,由抛物线定义得: ①

又42=2px0

.代入①得,,解得:p=4.

∴抛物线方程为y2=8x;

(2)由(1)知,P(2,4),

∵∠APB的角平分线与x轴垂直,

∴PA,PB的倾斜角互补,即PA,PB的斜率互为相反数,

设PA:y-4=k(x-2),k≠0,

联立,得

,即

PB:y-4=-k(x-2),

联立,得

,即

设AB:y=-x+b,代入y2=8x,得y2+8y-8b=0.

由△=64+32b>0,得b>-2.

又y1+y2=-8,y1y2=-8b,

∴|AB|==

又AB的中垂线方程为y=x-b-8,

则点M的坐标为(b+8,0),

∴|MF|=6+b.

=

当且仅当b=2时取等号.

的最小值为

解析

解:(1)设P(x0,4),

∵|PF|=4,由抛物线定义得: ①

又42=2px0

.代入①得,,解得:p=4.

∴抛物线方程为y2=8x;

(2)由(1)知,P(2,4),

∵∠APB的角平分线与x轴垂直,

∴PA,PB的倾斜角互补,即PA,PB的斜率互为相反数,

设PA:y-4=k(x-2),k≠0,

联立,得

,即

PB:y-4=-k(x-2),

联立,得

,即

设AB:y=-x+b,代入y2=8x,得y2+8y-8b=0.

由△=64+32b>0,得b>-2.

又y1+y2=-8,y1y2=-8b,

∴|AB|==

又AB的中垂线方程为y=x-b-8,

则点M的坐标为(b+8,0),

∴|MF|=6+b.

=

当且仅当b=2时取等号.

的最小值为

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题型:简答题
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简答题

过直线l:5x-7y-70=0上的点P作椭圆的切线PM、PN,切点分别为M、N,连接MN.

(1)当点P在直线l上运动时,证明:直线MN恒过定点Q.

(2)当MN∥l时,定点Q平分线段MN.

正确答案

(1):证明:设P(x0,y0)、M(x1,y1)、N(x2,y2).

则椭圆过点M、N的切线方程分别为.(3分)

因为两切线都过点P,则有

这表明M、N均在直线①上.由两点决定一条直线知,式①就是直线MN的方程,

其中(x0,y0)满足直线l的方程.(6分)

当点P在直线l上运动时,可理解为x0取遍一切实数,相应的y0

代入①消去y0

对一切x0∈R恒成立.(9分)

变形可得

对一切x0∈R恒成立.故有

由此解得直线MN恒过定点.(12分)

(2)当MN∥l时,由式②知解得

代入②,得此时MN的方程为

将此方程与椭圆方程联立,消去y得(15分)

由此可得,此时MN截椭圆所得弦的中点横坐标恰好为点的横坐标,

代入③式可得弦中点纵坐标恰好为点的纵坐标,

这就是说,点平分线段MN.(15)

解析

(1):证明:设P(x0,y0)、M(x1,y1)、N(x2,y2).

则椭圆过点M、N的切线方程分别为.(3分)

因为两切线都过点P,则有

这表明M、N均在直线①上.由两点决定一条直线知,式①就是直线MN的方程,

其中(x0,y0)满足直线l的方程.(6分)

当点P在直线l上运动时,可理解为x0取遍一切实数,相应的y0

代入①消去y0

对一切x0∈R恒成立.(9分)

变形可得

对一切x0∈R恒成立.故有

由此解得直线MN恒过定点.(12分)

(2)当MN∥l时,由式②知解得

代入②,得此时MN的方程为

将此方程与椭圆方程联立,消去y得(15分)

由此可得,此时MN截椭圆所得弦的中点横坐标恰好为点的横坐标,

代入③式可得弦中点纵坐标恰好为点的纵坐标,

这就是说,点平分线段MN.(15)

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简答题

已知关于x的二次函数y=x2-2mx+m2+m的图象与关于x的函数y=kx+1的图象交于两点A(x1,y1)、B(x2,y2)(x1<x2);

(1)当k=1,m=0或1时,求AB的长;

(2)当k=1,m为任何值时,猜想AB的长是否不变?并证明你的猜想;

(3)当m=0,无论k为何值时,猜想△AOB的形状,并证明你的猜想.

(平面内两点间的距离公式AB=).

正确答案

解:(1)当k=1,m=0时,如图.

得x2-x-1=0,∴x1+x2=1,x1•x2=-1,

过点A、B分别作x轴、y轴的平行线,两线交于点C.

∵直线AB的解析式为y=x+1,

∴∠BAC=45°,△ABC是等腰直角三角形,

∴AB=AC=|x2-x1|=

同理,当k=1,m=1时,AB=;…(4分)

(2)猜想:当k=1,m为任何值时,AB的长不变,即AB=.理由如下:

由y=x+1与y=x2-2mx+m2+m,联立得x2-(2m+1)x+m2+m-1=0,

∴x1+x2=2m+1,x1•x2=m2+m-1,

∴AB=AC=|x2-x1|=;…(6分)

(3)当m=0,k为任意常数时,△AOB为直角三角形,理由如下:

①当k=0时,则函数的图象为直线y=1,

,得A(-1,1),B(1,1),显然△AOB为直角三角形;…(7分)

②当k=1时,则一次函数为直线y=x+1,

,得x2-x-1=0,∴x1+x2=1,x1•x2=-1,

∴AB=AC=|x2-x1|=,∴AB2=10,

∵OA2+OB2=x12+y12+x22+y22=x12+x22+y12+y22=x12+x22+(x1+1)2+(x2+1)2

=x12+x22+(x12+2x1+1)+(x22+2x2+1)=2(x12+x22)+2(x1+x2)+2

=2(1+2)+2×1+2=10,

∴AB2=OA2+OB2,∴△AOB是直角三角形;…(10分)

③当k为任意实数,△AOB仍为直角三角形.

,得x2-kx-1=0,∴x1+x2=k,x1•x2=-1,

∴AB2=(x1-x22+(y1-y22

=(x1-x22+(kx1-kx22

=(1+k2)(x1-x22

=(1+k2)[(x1+x22-4x1•x2]

=(1+k2)(4+k2

=k4+5k2+4,

∵OA2+OB2=x12+y12+x22+y22

=x12+x22+y12+y22

=x12+x22+(kx1+1)2+(kx2+1)2

=x12+x22+(k2x12+2kx1+1)+(k2x22+2kx2+1)

=(1+k2)(x12+x22)+2k(x1+x2)+2

=(1+k2)(k2+2)+2k•k+2

=k4+5k2+4,

∴AB2=OA2+OB2

∴△AOB为直角三角形.…(13分)

解析

解:(1)当k=1,m=0时,如图.

得x2-x-1=0,∴x1+x2=1,x1•x2=-1,

过点A、B分别作x轴、y轴的平行线,两线交于点C.

∵直线AB的解析式为y=x+1,

∴∠BAC=45°,△ABC是等腰直角三角形,

∴AB=AC=|x2-x1|=

同理,当k=1,m=1时,AB=;…(4分)

(2)猜想:当k=1,m为任何值时,AB的长不变,即AB=.理由如下:

由y=x+1与y=x2-2mx+m2+m,联立得x2-(2m+1)x+m2+m-1=0,

∴x1+x2=2m+1,x1•x2=m2+m-1,

∴AB=AC=|x2-x1|=;…(6分)

(3)当m=0,k为任意常数时,△AOB为直角三角形,理由如下:

①当k=0时,则函数的图象为直线y=1,

,得A(-1,1),B(1,1),显然△AOB为直角三角形;…(7分)

②当k=1时,则一次函数为直线y=x+1,

,得x2-x-1=0,∴x1+x2=1,x1•x2=-1,

∴AB=AC=|x2-x1|=,∴AB2=10,

∵OA2+OB2=x12+y12+x22+y22=x12+x22+y12+y22=x12+x22+(x1+1)2+(x2+1)2

=x12+x22+(x12+2x1+1)+(x22+2x2+1)=2(x12+x22)+2(x1+x2)+2

=2(1+2)+2×1+2=10,

∴AB2=OA2+OB2,∴△AOB是直角三角形;…(10分)

③当k为任意实数,△AOB仍为直角三角形.

,得x2-kx-1=0,∴x1+x2=k,x1•x2=-1,

∴AB2=(x1-x22+(y1-y22

=(x1-x22+(kx1-kx22

=(1+k2)(x1-x22

=(1+k2)[(x1+x22-4x1•x2]

=(1+k2)(4+k2

=k4+5k2+4,

∵OA2+OB2=x12+y12+x22+y22

=x12+x22+y12+y22

=x12+x22+(kx1+1)2+(kx2+1)2

=x12+x22+(k2x12+2kx1+1)+(k2x22+2kx2+1)

=(1+k2)(x12+x22)+2k(x1+x2)+2

=(1+k2)(k2+2)+2k•k+2

=k4+5k2+4,

∴AB2=OA2+OB2

∴△AOB为直角三角形.…(13分)

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题型: 单选题
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单选题

过点M(2,0)的直线l与抛物线y2=x交于A,B两点,则的值为(  )

A0

B1

C2

D3

正确答案

C

解析

解:设过点M(2,0)的直线l的方程为:x=ty+2,

A(x1,y1),B(x2,y2).

联立,得:y2-ty-2=0.

∴y1+y2=t,y1y2=-2.

=-2t2+2t2+4=4.

=x1x2+y1y2=4-2=2.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

直线y=x+1被椭圆x2+2y2=4所截得的弦的中点坐标是(  )

A

B(-

C,-

D(-

正确答案

B

解析

解:将直线y=x+1代入椭圆x2+2y2=4中,得x2+2(x+1)2=4

∴3x2+4x-2=0

∴弦的中点横坐标是x==-

代入直线方程中,得y=

∴弦的中点是(-

故选B.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,椭圆C:x2+=1(0<m<1)的左顶点为A,M是椭圆C上异于点A的任意一点,点P与点A关于点M对称.

(Ⅰ)若点P的坐标为(),求m的值;

(Ⅱ)若椭圆C上存在点M,使得OP⊥OM,求m的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)依题意,M是线段AP的中点,

因为A(-1,0),

所以点M的坐标为

由于点M在椭圆C上,

所以 ,解得 

(Ⅱ)设M(x0,y0)(-1<x0<1),则 ,①

因为 M是线段AP的中点,所以 P(2x0+1,2y0).

因为 OP⊥OM,所以

所以,即 .②

由①,②消去y0,整理得 

所以 

当且仅当 时,上式等号成立.

所以m的取值范围是

解析

解:(Ⅰ)依题意,M是线段AP的中点,

因为A(-1,0),

所以点M的坐标为

由于点M在椭圆C上,

所以 ,解得 

(Ⅱ)设M(x0,y0)(-1<x0<1),则 ,①

因为 M是线段AP的中点,所以 P(2x0+1,2y0).

因为 OP⊥OM,所以

所以,即 .②

由①,②消去y0,整理得 

所以 

当且仅当 时,上式等号成立.

所以m的取值范围是

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题型:简答题
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简答题

如图,已知双曲线C1,曲线C2:|y|=|x|+1,P是平面内一点,若存在过点P的直线与C1,C2都有公共点,则称P为“C1-C2型点”

(1)在正确证明C1的左焦点是“C1-C2型点“时,要使用一条过该焦点的直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证);

(2)设直线y=kx与C2有公共点,求证|k|>1,进而证明原点不是“C1-C2型点”;

(3)求证:圆x2+y2=内的点都不是“C1-C2型点”

正确答案

(1)解:C1的左焦点为(),写出的直线方程可以是以下形式:

,其中

(2)证明:因为直线y=kx与C2有公共点,

所以方程组有实数解,因此|kx|=|x|+1,得

若原点是“C1-C2型点”,则存在过原点的直线与C1、C2都有公共点.

考虑过原点与C2有公共点的直线x=0或y=kx(|k|>1).

显然直线x=0与C1无公共点.

如果直线为y=kx(|k|>1),则由方程组,得,矛盾.

所以直线y=kx(|k|>1)与C1也无公共点.

因此原点不是“C1-C2型点”.

(3)证明:记圆O:,取圆O内的一点Q,设有经过Q的直线l与C1,C2都有公共点,显然l不与x轴垂直,

故可设l:y=kx+b.

若|k|≤1,由于圆O夹在两组平行线y=x±1与y=-x±1之间,因此圆O也夹在直线y=kx±1与y=-kx±1之间,

从而过Q且以k为斜率的直线l与C2无公共点,矛盾,所以|k|>1.

因为l与C1由公共点,所以方程组有实数解,

得(1-2k2)x2-4kbx-2b2-2=0.

因为|k|>1,所以1-2k2≠0,

因此△=(4kb)2-4(1-2k2)(-2b2-2)=8(b2+1-2k2)≥0,

即b2≥2k2-1.

因为圆O的圆心(0,0)到直线l的距离

所以,从而,得k2<1,与|k|>1矛盾.

因此,圆内的点不是“C1-C2型点”.

解析

(1)解:C1的左焦点为(),写出的直线方程可以是以下形式:

,其中

(2)证明:因为直线y=kx与C2有公共点,

所以方程组有实数解,因此|kx|=|x|+1,得

若原点是“C1-C2型点”,则存在过原点的直线与C1、C2都有公共点.

考虑过原点与C2有公共点的直线x=0或y=kx(|k|>1).

显然直线x=0与C1无公共点.

如果直线为y=kx(|k|>1),则由方程组,得,矛盾.

所以直线y=kx(|k|>1)与C1也无公共点.

因此原点不是“C1-C2型点”.

(3)证明:记圆O:,取圆O内的一点Q,设有经过Q的直线l与C1,C2都有公共点,显然l不与x轴垂直,

故可设l:y=kx+b.

若|k|≤1,由于圆O夹在两组平行线y=x±1与y=-x±1之间,因此圆O也夹在直线y=kx±1与y=-kx±1之间,

从而过Q且以k为斜率的直线l与C2无公共点,矛盾,所以|k|>1.

因为l与C1由公共点,所以方程组有实数解,

得(1-2k2)x2-4kbx-2b2-2=0.

因为|k|>1,所以1-2k2≠0,

因此△=(4kb)2-4(1-2k2)(-2b2-2)=8(b2+1-2k2)≥0,

即b2≥2k2-1.

因为圆O的圆心(0,0)到直线l的距离

所以,从而,得k2<1,与|k|>1矛盾.

因此,圆内的点不是“C1-C2型点”.

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题型:简答题
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简答题

设P(x1,y1),Q(x2,y2)是抛物线y2=2px(p>0)上相异两点,Q、P到y轴的距离的积为4且

(1)求该抛物线的标准方程.

(2)过Q的直线与抛物线的另一交点为R,与x轴交点为T,且Q为线段RT的中点,试求弦PR长度的最小值.

正确答案

解:(1)∵=0,则x1x2+y1y2=0,

又P、Q在抛物线上,故y12=2px1,y22=2px2

故得+y1y2=0,∴y1y2=-4p2

又|x1x2|=4,故得4p2=4,p=1.

所以抛物线的方程为y2=2x;

(2)如图,设直线PQ过点E(a,0)且方程为x=my+a

联立方程组,消去x得y2-2my-2a=0

设直线PR与x轴交于点M(b,0),则可设直线PR方程为x=ny+b,并设R(x3,y3),

联立方程组,消去x得y2-2ny-2b=0

由①、②可得

由题意,Q为线段RT的中点,∴y3=2y2,∴b=2a.

又由(Ⅰ)知,y1y2=-4,代入①,可得

-2a=-4,∴a=2.故b=4.

∴y1y3=-8

=

当n=0,即直线PQ垂直于x轴时|PR|取最小值

解析

解:(1)∵=0,则x1x2+y1y2=0,

又P、Q在抛物线上,故y12=2px1,y22=2px2

故得+y1y2=0,∴y1y2=-4p2

又|x1x2|=4,故得4p2=4,p=1.

所以抛物线的方程为y2=2x;

(2)如图,设直线PQ过点E(a,0)且方程为x=my+a

联立方程组,消去x得y2-2my-2a=0

设直线PR与x轴交于点M(b,0),则可设直线PR方程为x=ny+b,并设R(x3,y3),

联立方程组,消去x得y2-2ny-2b=0

由①、②可得

由题意,Q为线段RT的中点,∴y3=2y2,∴b=2a.

又由(Ⅰ)知,y1y2=-4,代入①,可得

-2a=-4,∴a=2.故b=4.

∴y1y3=-8

=

当n=0,即直线PQ垂直于x轴时|PR|取最小值

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