- 抛物线焦点弦的性质
- 共78题
过坐标原点作倾斜角为
的直线交抛物线
于
点,过
点作倾斜角为
的直线交
轴于
点,交
于
点;过
点作倾斜角为
的直线交
轴于
点,交
于
点;过
点作倾斜角为
的直线,交
轴于
点,交
于
点;如此下去……,又设线段
的长分别为
,数列
的前
项的和为
。
(1)求;
(2)求,
;
(3)设,数列
的前
项和为
,若正整数
成等差数列,且
,试比较
与
的大小。
正确答案
(1) ,
(2)
(3)
解析
解析:(1)如图,由是边长为
的等边三角形,得点
的坐标为
,又
在抛物线
上,所以
,得
………………2分
同理在抛物线
上,得
………………2分
(2)如图,法1:点的坐标为
,即点
,所以直线
的方程为
或
,因此,点
的坐标满足
消去得
, 所以
又,故
从而 ……① ……………………………………………2分
由①有 ……②
②-①得
即,又
,于是
所以是以
为首项、
为公差的等差数,
…………2分
(3)因为,
所以数列是正项等比数列,且公比
,首项
,
因正整数成等差数列,且
,设其公差为
,则
为正整数,所以
,
,
则,
,
,
… 2分
=
………………………… 2分
而
…………… 2分
因为,所以
,
又为正整数,所以
与
同号,
故,所以,
。
知识点
在直角坐标系中,动点
与定点
的距离和它到定直线
的距离之比是
,设动点
的轨迹为
,
是动圆
上一点.
(1)求动点的轨迹
的方程,并说明轨迹是什么图形;
(2)设曲线上的三点
与点
的距离成等差数列,若线段
的垂直平分线与
轴的交点为
,求直线
的斜率
;
(3)若直线与
和动圆
均只有一个公共点,求
、
两点的距离
的最大值.
正确答案
见解析
解析
解:(1)由已知,得
将两边平方,并化简得,
故轨迹的方程是
,它是长轴、短轴分别为
、2的椭圆
(2)由已知可得,
,
,
因为,所以
,
即得, ①
故线段的中点为
,其垂直平分线方程为
, ②
因为在椭圆上,故有
,
,两式相减,
得: ③
将①代入③,化简得, ④
将④代入②,并令得,
,即
的坐标为
。
所以.
设、
,直线
的方程为
因为既在椭圆
上又在直线
上,从而有
将(1)代入(2)得
由于直线与椭圆
相切,故
从而可得,
(3)
同理,由既在圆
上又在直线
上,可得
,
(4)
由(3)、(4)得,
所以
即,当且仅当
时取等号,
故、
两点的距离
的最大值
.
知识点
我们把具有公共焦点、公共对称轴的两段圆锥曲线弧合成的封闭曲线称为“盾圆”。
如图,“盾圆”是由椭圆
与抛物线
中两段曲线弧合成,
为椭圆的左、右焦点,
,
为椭圆与抛物线的一个公共点,
。
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在过的一条直线
,与“盾圆
”依次交于
四点,使得
与
的面积比为
?若存在,求出直线
方程;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由的准线为
,
,故记
又,所以
,故椭圆为
。 4分
(2) 设直线为
,
联立,得
,则
①
联立,得
,则
②
8分
与
的面积比
整理得 12分
若, 由②知
坐标为
,不在“盾圆
”上;
同理也不满足,故符合题意的直线
不存在, 14分
知识点
已知抛物线C的顶点在原点,焦点在y轴正半轴上,点到其准线的距离等于5。
(1)求抛物线C的方程;
(2)如图,过抛物线C的焦点的直线从左到右依次与抛物线C及圆交于A、C、D、B四点,试证明
为定值;
(3)过A、B分别作抛物C的切线且
交于点M,求
与
面积之和的最小值。
正确答案
见解析。
解析
(1)设抛物线方程为,由题意得:
,
, 所以抛物线C的方程为
…4分
(2) 解法一:抛物线焦点与的圆心重合即为E(0,1),
设过抛物线焦点的直线方程为,
,
,
,得到
,…2分
由抛物线的定义可知,
,
,即
为定值1…。3分
(3),所以
,
所以切线AM的方程为,切线BM的方程为
,
解得即
……2分
所以点M到直线AB的距离为。
设
…。2分
令,所以
,
,
所以在
上是增函数,当
,即
时,
,即
与
面积之和的最小值为2…3分
(2)解法二:设过抛物线焦点的直线方程为,
,不妨设
。
,
,得到
,。2分
,
,
,即
为定值…。3分
(3),所以
,所以切线AM的方程为
,
切线BM的方程为,解得
即
………。3分
所以点M到直线AB的距离为。
设
…3分
令,所以
,
,
所以在
上是增函数,当
,即
时,
,即
与
面积之和的最小值为2
知识点
.如图,椭圆的焦点在x轴上,左右顶点分别为
,上顶点为B,抛物线
分别以A,B为焦点,其顶点均为坐标原点O,
与
相交于直线
上一点P.
(1)求椭圆C及抛物线的方程;
(2)若动直线与直线OP垂直,且与椭圆C交于不同的两点M,N,已知点
,求
的最小值.
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意,A(,0),B(0,
),故抛物线C1的方程可设为
,C2的方程为
………… 1分
由 得
………… 3分
所以椭圆C:,抛物线C1:
抛物线C2:
…5分
(2)由(1)知,直线OP的斜率为,
所以直线
的斜率为
设直线方程为
由,整理得
………… 6分
因为动直线与椭圆C交于不同两点,所以
解得 ………… 7分
设M()、N(
),则
…8分
因为
所以
………… 10分
因为,所以当
时,
取得最小值
其最小值等于………… 12分
知识点
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