- 两条直线平行与垂直的判定与性质
- 共375题
已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,A,B是抛物线C上异于坐标原点0的不同两点,抛物线C在点A,B处的切线分别为l1,l2,且l1⊥l2,l1与l2相交于点D。
(Ⅰ)求点D的纵坐标;
(Ⅱ)证明:A,B,F三点共线;
(Ⅲ)假设点D的坐标为(,-1),问是否存在经过A,B两点且与l1,l2都相切的圆,若存在,求出该圆的方程;若不存在,清说明理由。
正确答案
(Ⅰ)解:设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
l1,l2分别是抛物线C在点A,B处的切线,
∴直线l1的斜率为,直线l2的斜率为
,
∵,
∴,得
, ①
∵A,B是抛物线C上的点,
∴,
∴直线l1的方程为,直线l2的方程为
,
由,解得:
,
∴点D的纵坐标为。
(Ⅱ)证法一:∵F为抛物线C的焦点,
∴,
∴直线AF的斜率为,
直线BF的斜率为,
∵
,
∴,∴A,B,F三点共线。
证法二:∵F为抛物线C的焦点,
∴,
∴,
,
∵,
∴,
∴A,B,F三点共线。
(Ⅲ)解:不存在,
证明如下:假设存在符合题意的圆,
设该圆的圆心为M,依题意,得MA⊥AD,MB⊥BD,且|MA|=|MB|,
由l1⊥l2,得AD⊥BD,
∴四边形MADB是正方形,∴|AD|=|BD|,
∵点D的坐标为(,-1),∴
,即p=2,
把点代入直线l1,得
,
解得:或
,
∴点A的坐标为(4,4)或,
同理可求得点B的坐标为(4,4)或,
由于A,B是抛物线C上的不同两点,
不妨令,
∴,
,
∴|AD|≠|BD|,这与|AD|= |BD|矛盾,
∴经过A,B两点且与l1,l2都相切的圆不存在。
设曲线在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a=( )。
正确答案
-2
设曲线y=x3+x在点(1,2)处的切线与直线x+ay+1=0垂直,则a=( )。
正确答案
4
已知函数f(x)=lnx,
(I)若a=﹣2时,函数h(x)=f(x)﹣g(x)在其定义域内是增函数,求b的取值范围;
(II)在(I)的结论下,设φ(x)=e2x+bex,x∈[0,ln2],求函数φ(x)的最小值;
(III)设函数f(x)的图象C1与函数g(x)的图象C2交于点P、Q,过线段PQ的中点R作x轴的垂线分别交C1、C2于点M、N,问是否存在点R,使C1在M处的切线与C2在N处的切线平行?若存在,求出R的横坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(I)依题意:h(x)=lnx+x2﹣bx.
∵h(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴ 对x∈(0,+∞)恒成立,
∴,
∵x>0,则.
∴b的取值范围是.
(II)设t=ex,则函数化为y=t2+bt,t∈[1,2].
∵.
∴当,即
时,函数y在[1,2]上为增函数,当t=1时,ymin=b+1;
当1<﹣<2,即﹣4<b<﹣2时,当t=﹣
时,
;
,即b≤﹣4时,函数y在[1,2]上是减函数, 当t=2时,ymin=4+2b.
综上所述:
(III)设点P、Q的坐标是(x1,y1),(x2,y2),且0<x1<x2.
则点M、N的横坐标为.
C1在点M处的切线斜率为.
C2在点N处的切线斜率为.
假设C1在点M处的切线与C2在点N处的切线平行,则k1=k2.即.
则
=,
∴
设,则
, (1)
令,则
,
∵u>1,∴r'(u)>0,
所以r(u)在[1,+∞)上单调递增,r(u)>r(1)=0,则,与(1)矛盾!
已知函数f(x)=ax3+bx2+c(a,b,c∈R,a≠0)的图象过点P(-1,2),且在点P 处的切线与直线x-3y=0垂直。
(1)若c=0,试求函数f(x)的单调区间;
(2)若a>0,b>0且(-∞,m),(n,+∞)是f(x)的单调递增区间,试求n-m-2c的范围。
正确答案
解:(1)由f(x)=ax3+bx2+c的图象过点P(-1,2)知-a+b+c=2
又f'(x)=3ax2+2bx
因为f(x)在点P处的切线与x-3y=0垂直,
所以3a-2b=-3
又c=0,解得a=1,b=3,
所以f'(x)=3x2+6x
令f'(x)=0得x1=0,x2=-2
显然,当x>0或x<-2时,f'(x)>0,
-2<x<0时,f'(x)<0,
所以(-∞,-2),(0,+∞)是f(x)的单调递增区间,
(-2,0)是 f(x)的单调递减区间。
(2)令f'(x)=3ax2+2bx=0,得x1=0,
又因为a>0,b>0,
所以当x>0或时,f'(x)>0,
即,(0,+∞)是f(x)的单调递增区间,
所以
由(1)知:-a+b+c=2且3a-2b=-3,
所以a=1-2c>0,b=3-3c>0,
∴,
∴1-2c∈(0,+∞)
∴
所以n-m-2c≥2,
即n-m-2c的范围是[2,+∞)。
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