- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线C过点P(4,4).过该抛物线焦点F的直线交抛物线于A、B亮点,点M和N分别为A、B两点在抛物线准线l上的射影.准线l与x轴的交点为E.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)某学习小组在计算机动态数学软件的帮助下,得到了关于抛物线C性质的如下猜想:“直线AN和BM恒相交于原点O”,试证明该结论是正确的;
(3)该小组孩项研究抛物线C中∠AEB的大小范围,试通过计算•
的结果来给出一个你认为正确的与∠AEB有关的推论,并说明理由.
正确答案
(1)由题意可可设抛物线的方程y2=2px(p>0)
∵抛物线C过点P(4,4)∴p=2
∴y2=4x
(2)当 x1≠x2时,kOA=kON,所以此时A、O、N三点共线;当 x1=x2时,不难得到ABNM为矩形,且有对称性可知点O为对角线AN、BM的交点,所以此时A、O、N三点共线.
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),因为AB过焦点F且F(1,0),
当 x1≠x2时,AB所在的直线的方程y=k(x-1),k≠0,代入抛物线方程可得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
所以
当 x1=x2时,AB所在的直线垂直于x轴,不难求得AF=EF=EB=2,故此时∠AEB=90°
综上,可提出推论“∠AEB只能是锐角或直角”
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.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ) 设点A(x1,y1),B(x2,y2)(yi≤0,i=1,2)是抛物线上的两点,∠APB的角平分线与x轴垂直,求△PAB的面积最大时直线AB的方程.
正确答案
(I)∵|PF|=4,∴xP+=4,
∴P点的坐标是(4-,4),
∴有16=2P(4-)⇒P=4,
∴抛物线方程是y2=8x.
(II)由(I)知点P的坐标为(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的斜率为k,则PA:y-4=k(x-2),k≠0
⇒y2-
y-16+
=0,方程的解为4、y1,
由韦达定理得:y1+4=,即y1=
-4,同理y2=-
-4,
kAB==
=-1,
设AB:y=-x+b,⇒y2+8y-8b=0,
由韦达定理得:y1+y2=-8,y1y2=-8b,
|AB|=|y1-y2|=8
,点P到直线AB的距离d=
,
S△ABP=2×
,设b+2=t
则(b+2)(b2-12b+36)=t3-32t-64-(3t-8)(t-8),
∵△=64+32b>0⇒b>-2,y1•y2=-8b≥0⇒b≤0,∴-2<b≤0,
设t=b+2∈(0,2],
则(b+2)(b2-12b+36)=t3-16t2+64t=f(t),
f′(t)=3t2-32t-64=(3t-8)(t-8),
由t∈(0,2]知f′(t)>0,∴f(t)在(0,2]上为增函数,
∴f(t)最大=f(2)=72,
∴△PAB的面积的最大值为2×
=24,
此时b=0,直线AB的方程为x+y=0.
已知抛物线顶点在原点,焦点在X轴上,又知此抛物线上一点A(m,-3)到焦点F的距离为5,求正数m的值,并写出此抛物线的方程.
正确答案
当抛物线焦点在x轴上时,设其方程为y2=2px(p>0)
代入A点坐标,则有:2pm=9 ①
∵抛物线上一点A(m,-3)到焦点F的距离为5
∴m+=5②
①②两式联立解得:
(1)m=,p=9,此时抛物线方程为y2=18x;
(2)m=,p=1,此时抛物线方程为y2=2x.
已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点在x轴正半轴,抛物线上一点M(3,m)到焦点的距离为5,求m的值及抛物线方程.
正确答案
∵抛物线顶点在原点,焦点在x轴上,其上一点M(3,m)
∴设抛物线方程为y2=2px
∵其上一点M(3,m)到焦点的距离为5,
∴3+=5,可得p=4
∴抛物线方程为y2=8x.
已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴.
(1)若抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离为5,求抛物线的方程和m的值.
(2)若经过焦点且倾斜角为135°的直线,被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线方程.
正确答案
(1)设抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0),
∵抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离为5,
∴-(-3)=5,
∴p=4.
∴抛物线的方程为:为y2=-8x,由m2=-8×(-3)=24得:m=±2;
(2)设抛物线的方程为y2=ax,则其焦点F(,0),
∵经过焦点F(,0)的直线倾斜角为135°,
∴该直线l的方程为:y=-(x-),
由得:(x-
a
4
)2=ax,
整理得:16x2-24ax+a2=0,设方程两根为p,q,
则p+q=a=
a,pq=
,
∵直线l被抛物线所截得的弦长为8,
∴|p-q|=
|p-q|=8,
∴|p-q|2=(
8
2
)2=32,即(p+q)2-4pq=32,
∴a2-
=32,
∴a2=16.
∴a=±4.
∴抛物线方程为:y2=±4x.
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