- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
在平面直角坐标系xOy中,已知动点M(x,y)和N(-4,y)满足⊥
.
(1)求动点M的轨迹C的方程;
(2)若过点D(1,-1)的直线与轨迹交C于A、B两点,且D为线段AB的中点,求此直线的方程.
正确答案
(1)因M(x,y),N(-4,y),
满足⊥
,所以-4x+y2=0,
即:y2=4x,即为动点M的轨迹C的方程.
(2)由题意得AB与x轴垂直,A(x1,y1),B(x2,y2),
由题设条件A、B两点在抛物线上.
y12=4x1,y22=4x2
两式相减得:y12-y22=4x1-4x2由中点坐标公式得y1+y2=-2,
∴k==-2,
所以直线方程为y=-2x+1.
已知直线y=-2上有一个动点Q,过点Q作直线l1垂直于x轴,动点P在l1上,且满足OP⊥OQ(O为坐标原点),记点P的轨迹为C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若直线l2是曲线C的一条切线,当点(0,2)到直线l2的距离最短时,求直线l2的方程.
正确答案
(1)设点P的坐标为(x,y),则点Q的坐标为(x,-2).
∵OP⊥OQ,∴kOP•kOQ=-1.
当x≠0时,得•
=-1,化简得x2=2y.(2分)
当x=0时,P、O、Q三点共线,不符合题意,故x≠0.
∴曲线C的方程为x2=2y(x≠0).(4分)
(2)∵直线l2与曲线C相切,∴直线l2的斜率存在.
设直线l2的方程为y=kx+b,(5分)
由得x2-2kx-2b=0.
∵直线l2与曲线C相切,
∴△=4k2+8b=0,即b=-.(6分)
点(0,2)到直线l2的距离d==
•
(7分)=
(
+
)(8分)≥
×2
(9分)=
.(10分)
当且仅当=
,即k=±
时,等号成立.此时b=-1.(12分)
∴直线l2的方程为x-y-1=0或
x+y+1=0.(14分)
在平面直角坐标系中,已知点A ( , 0 ),点B在直线l:x=-
上运动,过点B与l垂直的直线和AB的中垂线相交于点M.
(Ⅰ)求动点M的轨迹E的方程;
(Ⅱ)设点P是轨迹E上的动点,点R,N在y轴上,圆C:(x-1)2+y2=1内切于△PRN,求△PRN的面积的最小值.
正确答案
(Ⅰ)设点M的坐标为(x,y),由题设知,|MB|=|MA|.
所以动点M的轨迹E是以A ( , 0 )为焦点,
l:x=-为准线的抛物线,其方程为y2=2x;
(Ⅱ)设P(x0,y0),R(0,b),N(0,c),且b>c,
故直线PR的方程为(y0-b)x-x0y+x0b=0.
由题设知,圆心(1,0)到直线PR的距离为1,
即=1.
注意到x0>2,化简上式,得(x0-2)b2+2y0b-x0=0,
同理可得(x0-2)c2+2y0c-x0=0.
由上可知,b,c为方程(x0-2)x2+2y0x-x0=0的两根,
根据求根公式,可得b-c==
.
故△PRN的面积为
S=( b-c )x0=
=( x0-2 )+
+4≥2
+4=8,
等号当且仅当x0=4时成立.此时点P的坐标为( 4 , 2 )或( 4 , -2
).
综上所述,当点P的坐标为( 4 , 2 )或( 4 , -2
)时,△PRN的面积取最小值8.
若椭圆C1:+
=1(0<b<2)的离心率等于
,抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点在椭圆的顶点上.
(1)求抛物线C2的方程;
(2)求过点M(-1,0)的直线l与抛物线C2交E、F两点,又过E、F作抛物线C2的切线l1、l2,当l1⊥l2时,求直线l的方程.
正确答案
(1)已知椭圆的长半轴为2,半焦距c=
由离心率等于e==
=
∴b2=1∴椭圆的上顶点(0,1)∴抛物线的焦点为(0,1)
∴抛物线的方程为x2=4y
(2)由已知,直线l的斜率必存在,设直线l的方程为y=k(x+1),E(x1,y1),F(x2,y2),
y=x2,∴y′=
x,
∴切线l1,l2的斜率分别为x1,
x2
当l1⊥l2时,x1•
x2=-1,即x1•x2=-4
由得:x2-4kx-4k=0
∴△=(4k)2-4×(-4k)>0解得k<-1或k>0①
∴x1•x2=-4k=-4,即:k=1
此时k=1满足①
∴直线l的方程为x-y+1=0
在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点在原点,经过点A(2,2),其焦点F在x轴上.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)求过点F,且与直线OA垂直的直线的方程.
正确答案
(1)由题意,可设抛物线C的标准方程为y2=2px.
因为点A(2,2)在抛物线C上,所以p=1.
因此,抛物线C的标准方程是y2=2x.
(2)由(1)可得焦点F的坐标是(,0),
又直线OA的斜率为=1,故与直线OA垂直的直线的斜率为-1.
因此,所求直线的方程是x+y-=0.
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