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题型:简答题
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简答题

如图,已知点F(1,0),直线l:x=-1,P为平面上的动点,过P作l的垂线,垂足为点Q,且

(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;

(Ⅱ)过点F的直线交轨迹C于A、B两点,交直线l于点M,

(1)已知,求λ12的值;

(2)求的最小值。

正确答案

解:(Ⅰ)设点P(x,y),则Q(-1,y),

得:(x+1,0)·(2,-y)=(x-1,y)·(-2,y),

化简得C:y2=4x。

(Ⅱ)(1)设直线AB的方程为:x=my+1(m≠0),

设A(x1,y1),B(x2,y2),

又M(-1,-),

联立方程组,消去x得:y2-4my-4=0,

△=(-4m)2+12>0,

,得

整理得

(2)=(2|y1-yM||y2-yM|

=(1+m2)|y1y2-yM(y1+y2)|+yM2|

=(1+m2)|-4+×4m+|

==4(2+m2+)

当且仅当,即m=1时等号成立,

所以的最小值为16。

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简答题

已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,定点A(3,2)与点F在C的两侧,C上的动点P到点A的距离与到其准线l的距离之和的最小值为

(1)求抛物线C的方程;

(2)设准线l与y轴交于点M,过点M作直线与C交于P,Q两点,Q关于y轴的对称点为Q'。

①求证:Q',F,P共线;

②求△MPQ'面积S的取值范围。

正确答案

解:(1)过P作PP1⊥l于P1

则|PA|+|PP1|=|PA|+|PF|≥|AF|

当P,A,F共线时,|PA|+|PP1|取最小值

解得p=6,或p=2

当p=6时,抛物线C的方程为x2=12y,

此时,点A与点F在抛物线C同侧,这与已知不符

∴p=2,

抛物线C的方程为x2=4y。

(2)①设直线PQ的方程为y=kx-1,

消去y,整理得x2-4kx+4=0,

由Δ=16k2-16>0,得|k|>1

由P(x1,y1),Q(x2,y2),

则Q'(-x2,y2),x1+x2=4k,x1·x2=4

∴Q',F,P共线

=|x1+x2|=4|k|,

∵|k|>1

∴S>1。

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简答题

已知抛物线C:x2=2py(p>0)上的一点Q(m,2)到其焦点F的距离为3。

(1)求抛物线C的方程;

(2)过坐标平面上的点F'作抛物线C的两条切线l1和l2,分别交x轴于A,B两点。

(i)若点F'的坐标为(0,-1),如图,求证:△ABF′的外接圆过点F;

(ii)试探究:若改变点F'的位置,或抛物线的开口大小,(i)中的结论是否仍然成立?由此给出一个使(i)中的结论成立的命题,并加以证明。

正确答案

解:(1)由抛物线的定义,得,解得p=2

故抛物线C的方程为x2=4y。

(2)(i)依题意知,过点F'(0,-1)且与曲线C相切的直线的斜率存在,设其方程为y=kx-1,

得x2-4kx+4=0

令Δ=0得k=±1

故所求的两条切线分别为l1:y=x-1;l2:y=-x-1

设l1交x轴于点A,l2交x轴于点B

得A(1,0),

得B(-1,0)

设△ABF'的外接圆方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,

解得

故△ABF的外接圆方程为x2+y2=1,它过点F(0,1)。

(ii)命题:设F'为抛物线x2=2py外一点,若过点F'作抛物线的两条切线l1,l2,分别交x轴于A,B两点,则△ABF'的外接圆过此抛物线的焦点F,

证明:设l1,l2分别切抛物线x2=2py于P1(x1,y1),P2(x2,y2),

则x1≠0,x2≠0

∵y'=,故l1,l2的方程分别为(x-x1)和y-y2=

得F'

AB的垂直平分线方程为

AF′的垂直平分线方程为

它们的交点为

故AF的中点为

所以

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简答题

已知顶点在原点、焦点F在y轴正半轴上的抛物线Q1过点(1,2),抛物线Q2与Q1关于x轴对称,

(Ⅰ)求抛物线Q2的方程;

(Ⅱ)过点F的直线交抛物线Q1于点A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2),过A,B分别作Q1的切线l1

l2,记直线l1与Q2的交点为M(m1,n1),N(m2,n2)(m1<m2),求证:抛物线Q2上的点S(s,t)若满足条件m2s=4,则S恰在直线l2上。

正确答案

解:(Ⅰ)设抛物线Q1的方程为x2=2py(p>0),

由过点(1,2)得4=2p,解得p=2,

∴Q1:x2=4y,

抛物线Q2与Q1关于x轴对称,故抛物线Q2的方程为x2=-4y;

(Ⅱ)由题意知AB的斜率必存在且过焦点,

设AB:y=kx+1,联立消y得x2-4kx-4=0,

根据韦达定理有:x1+x2=4k,x1x2=-4,

∵抛物线Q1的方程为

,同理可得l2

∵N(m2,n2)在直线l1上,且

代入上式得

两边同乘以,得

,故有

即S(s,t)满足l2的方程,

故点S恰在直线l2上。

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简答题

已知m是非零实数,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F在直线l:x-my-=0上.

(Ⅰ)若m=2,求抛物线C的方程;

(Ⅱ)设直线l与抛物线C交于A,B两点,过A,B分别作抛物线C的准线的垂线,垂足为A1,B1,△AA1F,△BB1F的重心分别为G,H求证:对任意非零实数m,抛物线C的准线与x轴的交点在以线段GH为直径的圆外.

正确答案

解:(Ⅰ)因为焦点在直线l上,得

又m=2,故p=4,

所以抛物线C的方程为y2=8x.

(Ⅱ)证明:因为抛物线C的焦点F在直线l上,

所以p=m2,所以抛物线C的方程为y2=2m2x,

设A(x1,y1),B(x2,y2),

消去x,得

由于m≠0,故Δ=4m6+m4>0,

且有y1+y2=2m3,y1y2=-m4

设M1,M2分别为线段AA1,BB1的中点,

由于,可知

所以

所以GH的中点

设R是以线段GH为直径的圆的半径,

设抛物线的准线与x轴交点

故N在以线段GH为直径的圆外。

下一知识点 : 抛物线的性质(顶点、范围、对称性、离心率)
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