- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
已知点A(1,0),定直线:x=-1,B为
上的一个动点,过B作直线
,连接AB,作线段AB的垂直平分线n,交直线m于点M。
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)过点N(4,0)作直线h与点M的轨迹C相交于不同的两点P,Q,求证:OP⊥OQ(O为坐标原点)。
正确答案
(1)解:由已知|MA|=|MB|,
∴M的轨迹为以A为焦点,为准线的抛物线,
∴M的轨迹方程为。
(2)证明:当h⊥x轴时,h:x=4,
由,得
,
此时,P(4,4),Q(4,-4);
当h与x轴不垂直时,设:y=k(x-4),
由,得
,
∴,
,
∴,
∴。
动点P与点F(1,0)的距离和它到直线l:x=-1的距离相等,记点P的轨迹为曲线C1,圆C2的圆心T是曲线C1上的动点,圆C2与y轴交于M,N两点,且|MN|=4。
(1)求曲线C1的方程;
(2)设点A(a,0)(a>2),若点A到点T的最短距离为a-1,试判断直线l与圆C2的位置关系,并说明理由。
正确答案
解:(1)设动点P的坐标为(x,y),依题意,得|PF|=|x+1|,即,
化简得,,
∴曲线C1的方程为。
(2)设点T的坐标为,圆C2的半径为r,
∵ 点T是抛物线上的动点,
∴(
),
∴,
∵a>2,∴a-2>0,则当时,|AT|取得最小值为
,
依题意得,两边平方得
,
解得:a=5或a=1(不合题意,舍去),
∴,
,即
,
∴圆的圆心T的坐标为
,
∵圆与y轴交于M,N两点,且|MN|=4,
∴,
∴,
∵点T到直线l的距离,
∴直线l与圆相离。
设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,A∈C,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点;
(1)若∠BFD=90°,△ABD的面积为;求p的值及圆F的方程;
(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值。
正确答案
解:(1)由对称性知:△BFD是等腰直角△,斜边|BD|=2p
点A到准线l的距离,
∵△ABD的面积S△ABD=,
∴=
,解得p=2,
∴圆F的方程为x2+(y-1)2=8。
(2)由题设,则
,
∵A,B,F三点在同一直线m上,
又AB为圆F的直径,故A,B关于点F对称
由点A,B关于点F对称得:得:
,
直线
切点
直线
坐标原点到m,n距离的比值为。
已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4、且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5。过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M,
(1)求抛物线的方程;
(2)过M作MN⊥FA,垂足为N,求点N的坐标;
(3)以M为圆心,MB为半径作圆M,当K(m,0)是x轴上一动点时,讨论直线AK与圆M的位置关系。
正确答案
解:(1)抛物线y2=2px的准线为,
于是,
∴p=2,
∴抛物线方程为y2=4x;
(2)∵点A的坐标是(4,4),
由题意得B(0,4),M(0,2),
又∵F(1,0),
∴,
∴,
则FA的方程为y=(x-1),MN的方程为
,
解方程组,
∴;
(3)由题意得,圆M的圆心是点(0,2),半径为2,
当m=4时,直线AK的方程为x=4,此时,直线AK与圆M相离;
当m≠4时,直线AK的方程为,即为
,
圆心M(0,2)到直线AK的距离,
令d>2,解得m>1;
∴当m>1时,直线AK与圆M相离;当m=1时,直线AK与圆M相切;当m<1时,直线AK与圆M相交。
海事救援船对一艘失事船进行定位:以失事船的当前位置为原点,以正北方向为y轴正方向建立平面直角坐标系(以1海里为单位长度),则救援船恰好在失事船正南方向12海里A处,如图,现假设:
①失事船的移动路径可视为抛物线;
②定位后救援船即刻沿直线匀速前往救援;
③救援船出发t小时后,失事船所在位置的横坐标为7t。
(1)当t=0.5时,写出失事船所在位置P的纵坐标,若此时两船恰好会合,求救援船速度的大小和方向。
(2)问救援船的时速至少是多少海里才能追上失事船?
正确答案
解:(1)t=0.5时,P的横坐标xP=7t=,代入抛物线方程
中,得P的纵坐标yP=3
由|AP|=,得救援船速度的大小为
海里/时
由tan∠OAP=,得∠OAP=arctan
,
故救援船速度的方向为北偏东arctan 弧度。
(2)设救援船的时速为v海里,经过t小时追上失事船,此时位置为(7t,12t2)
由vt=,整理得
因为,当且仅当t=1时等号成立,
所以v2≥144×2+337=252,即v≥25
因此,救援船的时速至少是25海里才能追上失事船
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