- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
已知抛物线y=ax2(a≠0)的准线方程为y=-1,
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)设F是抛物线的焦点,直线l:y=kx+b(k≠0)与抛物线交于A,B两点,记直线AF,BF的斜率之和为m,求常数m,使得对于任意的实数k(k≠0),直线l恒过定点,并求出该定点的坐标。
正确答案
解:(Ⅰ)∵,
∴,
∴抛物线C的准线方程为:,
∴,解得
,
∴抛物线C的方程是。
(Ⅱ)F(0,1),
设A,B
,
由,得
,
∴,
,
,
∴,
∴直线,
令对任意的k(k≠0)恒成立,
则,解得
,
所以,m=0,直线l过定点(0,-1)。
抛物线C的顶点在坐标原点,焦点在y轴的负半轴上,过点M(0,-2)作直线l与抛物线C交于A,B两点,且满足=(-4,-12)。
(1)求直线l和抛物线C的方程;
(2)当抛物线C上一动点P从点A向点B运动时,求△ABP的面积的最大值;
(3)在抛物线C上是否存在关于直线l对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)由题意可设所求直线l的方程为y=kx-2,所求抛物线的方程为,由
,消去y得:
,
设点A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
∴
∵,
∴,
解得,
故直线l的方程为y=2x-2,
抛物线的方程为x2=-2y;
(2)据题意,当抛物线过点P的切线m与直线l平行时,△ABP的面积最大,
此时切线m的方程为y=2x+b,由消去y,整理得:
,
∵,
∴b=2,
m的方程为y=2x+2,即y=2x+2,
此时点P到直线l的距离为,
由消去y得:
故,
所以△ABP的最大面积为=;
(3)在抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点,
假设在抛物线C存在相异两点A(x1,y1),B(x2,y2)关于直线l对称,
则直线AB的方程为
由,消去y得:
,
,
于是可得AB的中点M的坐标为(),又点M在直线l上,所以
,即
,AB的方程为
,而此时△=7>0,即直线AB与抛物线C有两个相异公共点,
综上所述,在抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点。
已知曲线C上的动点P到点F(2,0)的距离比它到直线x=﹣1的距离大1.
(I)求曲线C的方程;
(II)过点F(2,0)且倾斜角为的直线与曲线C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线m交x轴于点P,证明:|FP|﹣|FP|·cos2α为定值,并求出此定值
正确答案
(I)解:设动点P(x,y),动点P到点F(2,0)的距离比它到直线x=﹣1的距离多1,
即动点P到点F(2,0)的距离等于它到直线x=﹣2的距离
∴两边平方(x﹣2)2+y2=(x+2)2化简可得:y2=8x
(II)证明:如图,作AC⊥l,BD⊥l,
设A,B的横坐标分别为xA,xB则=|FA|cosα+4,解得
同理|FB|=4﹣|FB|cosα,解得
记m与AB的交点为E,
则|FE|=|FA|﹣|AE|==
=
∴
故
即FP|﹣|FP|cos2α为定值,定值为8.
已知曲线C上任意一点M到点F(0,1)的距离比它到直线l:y=﹣2的距离小1.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点P(2,2)的直线m与曲线C交于A、B两点,设,当△AOB的面积为
时(O为坐标原点),求
的值.
正确答案
解:(1)∵点M到点F(1,0)的距离比它到直线l:y=﹣2的距离小于1,
∴点M在直线l的上方,点M到F(1,0)的距离与它到直线l':y=﹣1的距离相等,
∴点M的轨迹C是以F'为焦点,l'为准线的抛物线,
所以曲线C的方程为=4y.
(2)当直线m的斜率不存在时,它与曲线C只有一个交点,不合题意,
设直线m的方程为y﹣2=k(x﹣2),即y=kx+(2﹣2k),
代入=4y得
﹣4kx+8(k﹣1)=0(*)
△=16(k2﹣2k+2)>0对k∈R恒成立,
∴直线m与曲线C恒有两个不同的交点
设交点A,B的坐标分别为A(,y1),B(x2,y2),
则+x2=4k,
x2=8(k﹣1),
∵|AB|==
=
点O到直线m的距离d=,
∴=
,
∴(k﹣1)4+(k﹣1)2﹣2=0,
∴(k﹣1)2=1或(k﹣1)2=﹣2(舍),
∴k=0或k=2.
当k=0方程(*)的解为x=
若,
,则
,
若,则
,
当k=2,方程(*)的解为
若,则
若,则
所以,.
在直角坐标系xOy中,曲线C1的点均在C2:(x-5)2+y2=9外,且对C1上任意一点M,M到直线x=-2的距离等于该点与圆C2上点的距离的最小值。
(1)求曲线C1的方程;
(2)设P(x0,y0)(y0≠±3)为圆C2外一点,过P作圆C2的两条切线,分别与曲线C1相交于点A,B和C,D,证明:当P在直线x=-4上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定值。
正确答案
解:(1)设M 的坐标为,由已知得
,
上的点位于直线
的右侧
于是,
所以
的方程为
。
(2)当点P 在直线上运动时,P的坐标为
,
又,则过P且与圆
相切得直线的斜率
存在且不为0,
每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为
于是
①
的斜率分别为
,
则是方程①的两个实根,故
②
由得
③
设四点A,B,C,D的纵坐标分别为,则是方程③的两个实根,
所以 ④
⑤
②,④,⑤三式得
=6400
当P在直线上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定值6400。
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