- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
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
(1)设P(x,y),则=(2,0),
=(x-1,y),
=(x+1,y).(2分)
由||•|
|=
•
,
得2=2(x+1),(4分)
化简得y2=4x.
所以动点P的轨迹方程为y2=4x.(5分)
(2)由点A(t,4)在轨迹y2=4x上,则42=4t,解得t=4,即A(4,4).(6分)
当m=4时,直线AK的方程为x=4,此时直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.(7分)
当m≠4时,直线AK的方程为y=(x-m),即4x+(m-4)y-4m=0,(8分)
圆心(0,2)到直线AK的距离d=,
令d=<2,解得m<1;
令d==2,解得m=1;
令d=>2,解得m>1.
综上所述,当m<1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相交;
当m=1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相切;
当m>1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.(14分)
抛物线顶点在原点,焦点在x轴上,且过点(4,4),焦点为F;
(1)求抛物线的焦点坐标和标准方程:
(2)P是抛物线上一动点,M是PF的中点,求M的轨迹方程.
正确答案
(1)抛物线顶点在原点,焦点在x轴上,且过点(4,4),
设抛物线解析式为y2=2px,把(4,4)代入,得,16=2×4p,∴p=2
∴抛物线标准方程为:y2=4x,焦点坐标为F(1,0)
(2)设M(x,y),P(x0,y0),F(1,0),M是PF的中点
则x0+1=2x,0+y0=2 y
∴x0=2x-1,y0=2 y
∵P是抛物线上一动点,∴y02=4x0
∴(2y)2=4(2x-1),化简得,y2=2x-1.
∴M的轨迹方程为 y2=2x-1.
平面内动点P到点F(1,0)的距离等于它到直线x=-1的距离,记点P的轨迹为曲线Γ.
(Ⅰ)求曲线Γ的方程;
(Ⅱ)若点A,B,C是Γ上的不同三点,且满足+
+
=0.证明:△ABC不可能为直角三角形.
正确答案
(Ⅰ)由条件可知,点P到点F(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,
所以点P的轨迹是以F(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线,其方程为y2=4x.…(4分)
(Ⅱ)解法一:假设△ABC是直角三角形,不失一般性,设∠A=90°,A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
则由•
=0,
=(x2-x1,y2-y1),
=(x3-x1,y3-y1),
可得(x2-x1)(x3-x1)+(y2-y1)(y3-y1)=0.…(6分)
因为xi=(i=1,2,3),y1≠y2,y1≠y3,
所以(y1+y2)(y1+y3)+16=0.…(8分)
又因为+
+
=
,所以x1+x2+x3=3,y1+y2+y3=0,
所以y2y3=-16. ①
又y12+y22+y32=4(x1+x2+x3)=12,
所以(-y2-y3)2+y22+y32=12,即y22+y32+y2y3=6. ②…(10分)
由①,②得y22+(-)2-16=6,所以y24-22y22+256=0. ③
因为△=(-22)2-4×256=-540<0.
所以方程③无解,从而△ABC不可能是直角三角形.…(12分)
解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),由+
+
=
,
得x1+x2+x3=3,y1+y2+y3=0.…(6分)
由条件的对称性,欲证△ABC不是直角三角形,只需证明∠A≠90°.
(1)当AB⊥x轴时,x1=x2,y1=-y2,从而x3=3-2x1,y3=0,即点C的坐标为(3-2x1,0).
由于点C在y2=4x上,所以3-2x1=0,即x1=,
此时A(,
),B(
,-
),C(0,0),则∠A≠90°.…(8分)
(2)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为:x=ty+m(t≠0),代入y2=4x,
整理得:y2-4ty-4m=0,则y1+y2=4t.
若∠A=90°,则直线AC的斜率为-t,同理可得:y1+y3=-.
由y1+y2+y3=0,得y1=4t-,y2=
,y3=-4t.
由x1+x2+x3=3,可得y12+y22+y32=4(x1+x2+x3)=12.
从而(4t-)2+(
)2+(-4t)2=12,
整理得:t2+=
,即8t4-11t2+8=0,①
△=(-11)2-4×8×8=-135<0,所以方程①无解,从而∠A≠90°.…(11分)
综合(1),(2),△ABC不可能是直角三角形.…(12分)
已知椭圆C1:+
=1的左、右两个焦点为F1、F2,离心率为
,又抛物线C2:y2=4mx(m>0)与椭圆C1有公共焦点F2(1,0).
(1)求椭圆和抛物线的方程;
(2)设直线l经过椭圆的左焦点F1且与抛物线交于不同两点P、Q,且满足=λ
,求实数λ的取值范围.
正确答案
(1)在椭圆中,c=1,e=,所以a=2,b=
=
,故椭圆方程为
+
=1…(2分)
抛物线中,=1,所以p=2,故抛物线方程为y2=4x…(4分)
(2)设直线l的方程为y=k(x+1)和抛物线方程联立,得
消去y,整理得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,
因为直线和抛物线有两个交点,所以k≠0,(2k2-4)2-4k4>0.
解得-1<k<1且k≠0…(6分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=1…(8分)
又=λ
,所以
又y2=4x,由此得4x1=λ24x2,即x1=λ2x2.
由x1x2=1,解得x1=λ,x2=…(10分)
又x1+x2==
-2,所以λ+
=
-2.
又因为0<k2<1,所以λ+=
-2>2,
解得λ>0且λ≠1…(14分)
抛物线的顶点在原点,它的准线过椭圆+
=1(a>b>0)的一个焦点F1且垂直于椭圆的长轴,又抛物线 与椭圆的一个交点是M(
,
),求抛物线与椭圆的标准方程.
正确答案
由题意可设 抛物线方程为y2=2px(p>0)
∵点M(,
)在抛物线上,∴p=2
抛物线的方程为y2=4x
∴F1(-1,0),F2(1,0),C=1
∴2a=MF1+MF2=4,a=2,b=
椭圆的方程为+
扫码查看完整答案与解析