- 直线方程的综合应用
- 共376题
曲线y=和y=x2在它们的交点处的两条切线互相垂直,则a的值是______.
正确答案
曲线y=和y=x2的交点的横坐标是a13,它们的斜率分别是
=-a13和 2x=2a13,
∵切线互相垂直,∴-a13•2a13=-1,∴a=±,故答案为 a=±
.
已知圆M:(x+)2+y2=36,定点N(
,0),点P为圆M上的动点,点Q在NP上,点G在MP上,且满足
=2
,
•
=0.
(I)求点G的轨迹C的方程;
(II)过点(2,0)作直线l,与曲线C交于A、B两点,O是坐标原点,设=
+
,是否存在这样的直线l,使四边形OASB的对角线相等(即|OS|=|AB|)?若存在,求出直线l的方程;若不存在,试说明理由.
正确答案
(I)⇒Q为PN的中点且GQ⊥PN⇒GQ为PN的中垂线⇒|PG|=|GN|
∴|GN|+|GM|=|MP|=6,故G点的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,其长半轴长a=3,半焦距c=,
∴短半轴长b=2,∴点G的轨迹方程是+
=1(5分)
(II)因为=
+
,所以四边形OASB为平行四边形
若存在l使得||=|
|,则四边形OASB为矩形∴
•
=0
若l的斜率不存在,直线l的方程为x=2,
由得
∴
•
=
>0,与
•
=0矛盾,
故l的斜率存在.(7分)
设l的方程为y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2)
由⇒(9k2+4)x2-36k2x+36(k2-1)=0
∴x1+x2=,x1x2=
①
y1y2=[k(x1-2)][k(x2-2)]=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]=-②(9分)
把①、②代入x1x2+y1y2=0得k=±
∴存在直线l:3x-2y-6=0或3x+2y-6=0使得四边形OASB的对角线相等.
已知抛物线 x2=4y的焦点是椭圆 C:+
=1(a>b>0)一个顶点,椭圆C的离心率为
.另有一圆O圆心在坐标原点,半径为
(I)求椭圆C和圆O的方程;
(Ⅱ)已知过点P(0,)的直线l与椭圆C在第一象限内只有一个公共点,求直线l被圆O截得的弦长;
(Ⅲ)已知M(x0,y0)是圆O上任意一点,过M点作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个公共点,求证:l1⊥l2.
正确答案
(I)由x2=4y可得抛物线焦点坐标为(0,1),∴b=1,
又∵e=,∴
=
,∵a2=b2+c2,∴a2=4,
∴=
,
∴椭圆C的方程为+y2=1,圆O的方程为x2+y2=5.
(Ⅱ)∵过点P(0,)的直线l与椭圆C在第一象限内只有一个公共点,
∴直线l的斜率存在,设l的方程为y=kx+,k<0
由,得x2+4(kx+
)2=4,
即(1+4k2)x2+8kx+16=0,
则△=(8k)2-64(1+4k2)=0,
∴k2=1,又k<0,k=-1,
∴直线l方程为y=-x+,
圆心O到直线l方程为y=-x+,
圆心O到直线l的距离d==
,
∴直线l被圆O截得的弦长为2=
.
(Ⅲ)证明:若点M的坐标为(2,1),(2,-1),(-2,-1),(-2,1),
则过这四点分别作满足条件的直线l1,l2,
若一条直线斜率为0,则另一条斜率不存在,则l1⊥l2
若直线l1,l2斜率都存在,则设过M与椭圆只有一个公共点的直线方程为y-y0=k(x-x0),
由,得x2+4[kx+(y0-kx0)]2=4,
即(1+4k2)x2+8k(y0-kx0)•x+4(y0-kx0)2-4=0,
则△=[8k(y0-kx0)]2-4(1+4k2)[4(y0-kx0)2-4]=0,
化简得(4-x02)k2+2x0y0k+1-y02=0,
∵x02+y02=5,
∴(4-x02)k2+2x0yk+x02-4=0,
设l1,l2的斜率分别为k1,k2,因为l1,l2与椭圆都只有一个公共点,
所以k1,k2满足(4-x02)k2+2x0yk+x02-4=0,
∴k1•k2==-1,
∴l1⊥l2.
在平面直角坐标系xOy中,直线x+(m+1)y=2-m与直线mx+2y=-8互相垂直的充要条件是m=______.
正确答案
直线x+(m+1)y=2-m与直线mx+2y=-8互相垂直⇔m+2(m+1)=0⇔m=-.
故答案是-.
已知直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则实数a等于 ______.
正确答案
∵直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,∴他们的斜率之积等于-1,即 a×(a+2)=-1,
∴a=-1,
故答案为:-1.
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