- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
如图,以原点O为顶点,以y轴为对称轴的抛物线E的焦点为F(0,1),点M是直线l:y=m(m<0)上任意一点,过点M引抛物线E的两条切线分别交x轴于点S,T,切点分别为B,A.
(Ⅰ)求抛物线E的方程;
(Ⅱ)求证:点S,T在以FM为直径的圆上;
(Ⅲ)当点M在直线l上移动时,直线AB恒过焦点F,求m的值.
正确答案
解:(Ⅰ)设抛物线E的方程为,依题意
,解得:p=2,
所以抛物线E的方程为。
(Ⅱ)设点,
,否则切线不过点M,
∵,
∴切线AM的斜率,方程为
,其中
,
令y=0,得,点T的坐标为
,
∴直线FT的斜率,
∵,
∴AM⊥FT,即点T在以FM为直径的圆上;同理可证点S在以FM为直径的圆上,
所以S,T在以FM为直径的圆上。
(Ⅲ)抛物线x2=4y焦点F(0,1),
可设直线AB:y=kx+1,
由,得
,则
,
由(Ⅱ)切线AM的方程为过点M(x0,m),
得,
同理,
消去x0,得,
∵,由上
,
∴,即m的值为-1。
设直线与抛物线C:
(
,p为常数)交于不同两点A、B,点D为抛物线准线上的一点。
(I)若t=0,且三角形ABD的面积为4,求抛物线的方程;
(II)当△ABD为正三角形时,求出点D的坐标。
正确答案
解:(I)直线过焦点
时,
不妨设,则
,
又D点到直线l的距离d=p 所以=4∴p=2
∴抛物线的方程为
(II)设
由得
则
从而
∴线段AB的中点为 由DM⊥AB得
,即
,
解得从而
由得到
=
,
解
此时,点
如图,等边三角形OAB的边长为,且其三个顶点均在抛物线E:x2=2py(p>0)上。
(1)求抛物线E的方程;
(2)设动直线l与抛物线E相切于点P,与直线y=-1相较于点Q,证明以PQ为直径的圆恒过y轴上某定点。
正确答案
解:(1)依题意,|OB|=8,∠BOy=30°,设B(x,y),
则x=|OB|sin30°=4,y=|OB|cos30°=12
∵B(4,12)在x2=2py(p>0)上,
∴
∴p=2,
∴抛物线E的方程为x2=4y;
(2)由(1)知,,
设P(x0,y0),
则x0≠0.l:
即
由得
,
∴
取x0=2,此时P(2,1),Q(0,-1),
以PQ为直径的圆为(x-1)2+y2=2,交y轴于点M1(0,1)或M2(0,-1)
取x0=1,此时P(1,),Q(-
,-1),以PQ为直径的圆为(x-
)2+(y+
)2=2,
交y轴于点M3(0,1)或M4(0,-)故
若满足条件的点M存在,只能是M(0,1),
证明如下:∵
∴=2y0-2-2y0+2=0
故以PQ为直径的圆恒过y轴上的定点M(0,1)。
已知直线x+y=1过抛物线y2=2px的焦点F.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过点T(﹣1,0)作直线l与轨迹C交于A,B两点若在x轴上存在一点E(x0,0),使得△ABE是等边三角形,求x0的值.
正确答案
解:(1)直线x+y=1与x轴交于(1,0)
∵直线x+y=1过抛物线y2=2px的焦点F
∴抛物线的焦点为F(1,0),故p=2
∴抛物线C的方程为y2=4x.
(2)设直线l:y=k(x+1)(k≠0)
代入y2=4x(x>0),
消元可得k2x2+2(k2﹣2)x+k2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,x1x2=1,
∴AB的中点为,
∴线段AB的垂直平分线方程为,
令y=0,得
∵△ABE是等边三角形,
∴点E到直线l的距离为,
∵点E到直线l的距离为,
,
∴
∴
∴.
已知抛物线y2=2px(p>0),点P,线段OP的垂直平分线经过抛物线的焦点F,经过F作两条互相垂直的弦AB、CD,设AB、CD的中点分别为M、N 。
(I)求抛物线的方程;
(II)直线MN是否经过定点?若经过,求出定点坐标;若不经过,试说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)由P(),O(0,0),
∴kOP=,OP的中点为
,
∴OP的垂直平分线所在直线方程y,即2x+y-2=0。
令y=0,解得:x=1,
故得:p=2,
∴抛物线方程为:y2=4x。
(Ⅱ)假设直线MN过定点,
设A(xA,yA),B (xB,yB),M(xM,yM),
设直线AB的斜率为k,则直线AB的方程为y=k(x-1),
联立,可得:k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
由韦达定理,得xA+xB=2+,
所以,xM=1+,
所以,点M的坐标是(1+,-2k),
当k≠±1时,
直线MN的斜率为:,
直线方程为,
整理得:y(1-k2)=k(x-3),
∴直线恒经过定点(3,0),
当k=±1时,直线MN方程为x=3,经过(3,0),
综上,不论k为何值,直线MN恒过定点(3,0)。
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