- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
已知点M(-8,0),点P,Q分别在x,y轴上滑动,且⊥
,若点N为线段PQ的中点.
(1)求动点N的轨迹C的方程;
(2)点H(-1,0),过点H做直线l交曲线C于A,B两点,且=λ
(λ>1),点A关于x轴的对称点为D,已知点F(1,0),求证:
=-λ
;
(3)过点F(1,0)的直线交曲线C于E,K两点,点E关于x轴的对称点为G,求证:直线GK过定点,并求出定点坐标.
正确答案
(1)设N(x,y),则P(2x,0),Q(0,2y),=(8 , 2y),
=(-2x , 2y).
∵⊥
,∴-16x+4y2=0.
∴动点N的轨迹方程为y2=4x.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则D(x1,-y1).
由=λ
,知(x1+1,y1)=λ(x2+1,y2),
即
要证明=-λ
,只要证明(x1-1,-y1)=-λ(x2-1,y2),
即只要证明
由②知④成立.由①知,要证③,只要证x1-1=-(x2-1).
只要证(x1-1)(x2+1)+(x1+1)(x2-1)=0,只要证x1x2=1.
∵AB过点H(-1,0),∴可设直线AB的方程为y=k(x+1),
代入y2=4x,并整理得k2x2+(2k2-4)x+k2=0.
由韦达定理,知x1x2==1.
∵③,④都成立,∴=-λ
.
(3)设E( , y3),E(
, y4),则
直线EK的方程为 4x-(y3+y4)y+y3y4=0.
∵EK过点F(1,0),∴4-0+y3y4=0,∴y3y4=-4.
∵G与E关于x轴对称,∴G( , -y3).
∴直线GK的方程为4x-(-y3+y4)y-y3y4=0,
∵y3y4=-4,∴GK的方程为4x-(-y3+y4)y+4=0,
∴直线GK过定点(-1,0).
已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点F在直线l:x-y+1=0上
(I)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)设直线l与抛物线C相交于P,Q两点,求线段PQ中点M的坐标.
正确答案
(I)∵抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F(0,p)
∴0-p+1=0,可得p=2,
因此抛物线C的方程是x2=4y;
(II)由,消去y得
x2-x-1=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2)
∴x1+x2=4,可得中点M的横坐标为=2(x1+x2)=2
代入直线l方程,得纵坐标为yM=xM+1=3
即线段PQ中点M的坐标(2,3).
已知抛物线C的顶点在坐标原点,焦点F在x轴上,且过点(1,2).
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)命题:“过椭圆+
=1的一个焦点F1作与x轴不垂直的任意直线l”交椭圆于A、B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则
为定值,且定值是
”.命题中涉及了这么几个要素:给定的圆锥曲线T,过该圆锥曲线焦点F1的弦AB,AB的垂直平分线与焦点所在的对称轴的交点M,AB的长度与F1、M两点间距离的比值.试类比上述命题,写出一个关于抛物线C的类似的正确命题,并加以证明.
(Ⅲ)试推广(Ⅱ)中的命题,写出关于抛物线的一般性命题(不必证明).
正确答案
(Ⅰ)依题意,可设抛物线C的方程为:y2=2px(p>0),
∵抛物线C过点(1,2),
∴22=2p,解得p=2.
∴抛物线C的方程为:y2=4x.
(Ⅱ)关于抛物线C的类似命题为:过抛物线y2=4x的焦点F(1,0)作与x轴不垂直的任意直线l,
交抛物线线于A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则为定值,且定值为2.
证明如下:
设直线AB的方程为x=ty+1,t≠0,
代入y2=4x,消去x,得y2-4ty-4=0.
∵△=16t2+16>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4t,y1y2=-4,
x1+x2=t(y1+y2)+2=4t2+2,
∴线段AB中点P的坐标为(2t2+1,2t),
AB的垂直平分线MP的方程为y-2t=-t(x-2t2-1),
令y=0,解得x=2t2+3,
即M(2t2+3,0),
∴|FM|=2t2+2,
由抛物线定义知,|AB|=x1+x2+2=4t2+4,
∴=2.
(Ⅲ)过抛物线的焦点F作与对称轴不垂直的任意直线l,交抛物线线于A,B两点,线段AB的垂直平分线交对称轴于点M,则为定值,且定值为2.
(1)抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为坐标轴,又知抛物线经过点P(4,2),求抛物线的方程;
(2)已知抛物线C:x2=2py(p>0)上一点A(m,4)到其焦点的距离为,求p与m的值.
正确答案
(1)∵抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为坐标轴,
∴抛物线的方程为标准方程.
又∵点P(4,2)在第一象限,
∴抛物线的方程设为y2=2px,x2=2py(p>0).
当抛物线为y2=2px时,则有22=2p×4,故2p=1,y2=x;
当抛物线为x2=2py时,则有42=2p×2,故2p=8,x2=8y.
综上,所求的抛物线的方程为y2=x或x2=8y.
(2)由抛物线方程得其准线方程y=-,根据抛物线定义,点A(m,4)到焦点的距离等于它到准线的距离,即4+
=
,解得p=
;∴抛物线方程为:x2=y,将A(m,4)代入抛物线方程,解得m=±2.
已知顶点在原点,焦点在y轴上的抛物线过点P(2,1).
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过Q(1,1)作直线交抛物线于A、B两点,使得Q恰好平分线段AB,求直线AB的方程.
正确答案
(1)设抛物线的标准方程为 x2=2py,把点P(2,1)代入可得 4=2p,∴p=2,
故所求的抛物线的标准方程为x2=4y.
(2)由题意可知,AB的斜率存在,设AB的方程为 y-1=k(x-1),代入抛物线的标准方程为x2=4y 可得
x2-4kx+4k-4=0,∴x1+x2=4k=2,∴k=,∴AB的方程为 y-1=
(x-1),
即x-2y+1=0.
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