- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
已知抛物线C1:y2=2px(p>0)的焦点F以及椭圆C2:的上、下焦点及左、右顶点均在圆O:x2+y2=1上,
(Ⅰ)求抛物线C1和椭圆C2的标准方程;
(Ⅱ)过点F的直线交抛物线C1于A、B两不同点,交y轴于点N,已知,求证:λ1+λ2为定值;
(Ⅲ)直线l交椭圆C2于P、Q两不同点,P、Q在x轴的射影分别为P′、Q′,,若点S满足:
,证明:点S在椭圆C2上。
正确答案
解:(Ⅰ)由C1:y2=2px(p>0)的焦点在圆O:x2+y2=1上得:
,∴p=2,
所以抛物线C1:,
同理由椭圆C2:的上、下焦点(0,c),(0,-c)及左、右顶点(-b,0),(b,0)均在圆O:x2+y2=1上可解得:b=c=1,∴
,
得椭圆C2:;
总之,抛物线C1:、椭圆C2:
。
(Ⅱ)设直线AB的方程为y=k(x-1),,则N(0,-k),
联立方程组消去y得:
,
,
故,
由得,
,
整理得,,
∴。
(Ⅲ)设,∴
,则
,
由得:
,(1)
,(2)
,(3)
由(1)+(2)+(3)得:,
所以满足椭圆C2的方程,命题得证。
已知两点M(-1,0)、N(1,0),点P为坐标平面内的动点,满足。
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)若点A(t,4)是动点P的轨迹上的一点,K(m,0)是x轴上的一动点,试讨论直线AK与圆x2+(y-2)2=4的位置关系。
正确答案
解:(1)设P(x,y),则
由
得
化简得
所以动点P的轨迹方程为。
(2)由点A(t,4)在轨迹上,则
解得t=4,即A(4,4)
当m=4时,直线AK的方程为x=4,此时直线AK与圆相离
当m≠4时,直线AK的方程为
即4x+(m-4)y-4m=0,圆心(0,2)到直线AK的距离
令,解得m<1;
令,解得m=1;
令,解得m>1
综上所述,
当m<1时,直线AK与圆相交;
当m=1时,直线AK与圆相切;
当m>1时,直线AK与圆相离。
已知点M(4,0),N(1,0),若动点P满足,
(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)设过点N的直线l交轨迹C于A,B两点,若,求直线l的斜率的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)设动点P(x,y),
则,
由已知得,
化简得,,得
,
所以点P的轨迹C是椭圆,C的方程为。
(Ⅱ)由题意知,直线l的斜率必存在,
不妨设过N的直线l的方程为y=k(x-1),
设A,B两点的坐标分别为,
由消去y得
,
因为N在椭圆内,所以△>0,
所以,
因为
,
所以,解得
,
所以。
已知点F(1,0),直线l:x=-1,P为平面上的动点,过P作直线l的垂线,垂足为点Q,且。
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过点F的直线交轨迹C于A,B两点,交直线l于点M,已知,
,求λ1+λ2的值。
正确答案
解:(1)设点P(x,y),则Q(-1,y)
由得
(x+1,0)·(2,-y)=(x-1,y)·(-2,y),
化简,得C:y2=4x。
(2)设直线A的方程为x=my+1(m≠0)
设A(x1,y1),B(x2,y2),又
联立方程组消去x,得y2-4my-4= 0,Δ=(-4m)2+16>0,
故
由,得
整理,得
∴
。
已知点M(1,y)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,M点到抛物线C的焦点F的距离为2,直线l:y=-x+b与抛物线C交于A,B两点,
(1)求抛物线C的方程;
(2)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程;
(3)若直线l与y轴负半轴相交,求△AOB面积的最大值.
正确答案
解:(1)抛物线y2=2px(p>0)的准线为,
由抛物线定义和已知条件可知,解得p=2,
故所求抛物线方程为y2=4x。
(2)联立,消去x并化简整理得y2+8y-8b=0,
依题意应有Δ=64+32b>0,解得b>-2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-8,y1y2=-8b,
设圆心Q(x0,y0),则应有,
因为以AB为直径的圆与x轴相切,得到圆的半径为r=|y0|=4,
又|AB|=
,
所以,解得
,
所以x1+x2=2b-2y1+2b-2y2=4b+16=,
所以圆心坐标为,
故所求圆的方程为。
(3)因为直线l与y轴负半轴相交,所以b<0,
又l与抛物线C交于两点,由(2)知b>-2,所以-2<b<0,
直线l:整理得x+2y-2b=0,
点O到直线l的距离,
所以,
令g(b)=b3+2b2,-2<b<0,,
当b变化时,g′(b)、g(b)的变化情况如下表:
由上表可得g(b)的最大值为,
所以当时,△AOB的面积取得最大值
。
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