- 抛物线的标准方程及图象
- 共391题
已知直角△OAB的直角顶点O为原点,点A、B在抛物线y2=2px(p>0)上,原点在直线AB上的射影为点D(2,1),求抛物线的方程.
正确答案
∵原点在直线AB上的射影为点D(2,1),
∴直线AB的斜率为kAB=-2,
∴线AB的方程lAB:y-1=-2(x-2),
整理得:2x+y-5=0…(4分)
将2x=5-y代入y2=2px(p>0)
得y2+py-5p=0,…(6分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程y2+py-5p=0的两根.
∵OA⊥OB,
∴x1x2+y1y2=0,…(8分)
∴y1y2-(y1+y2)+5=0,
∴-5p+p+5=0,
∴p=,
∴y2=x…(12分)
设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点到准线的距离是2.
(Ⅰ)求此抛物线方程;
(Ⅱ)设点A,B在此抛物线上,点F为此抛物线的焦点,且=λ
,若λ∈[4,9],求直线AB在y轴上截距的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)因为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点到准线的距离p=2
所以此抛物线方程为y2=4x
(Ⅱ)由题意,直线AB的斜率存在.F(1,0),设直线AB的方程为y=k(x-1)
由消y,整理得,k2x2-(2k2+4)x+k2=0
△=(2k2+4)2-4k4=16k2+16>0,
设A(x1,y1),B(x1,y1)则x1+x2=2+,x1•x2=1
因为=λ
,所以(x2-1,y2)=λ(1-x1,-y1),于是
由y2=-λy1,得y22=λ2y12⇒4x2=λ2•4x1⇒x2=λ2•x1,
又x1•x2=1,
消x2得λ2•x12=1,
因为x1>0,所以x1=,从而,x2=λ.
代入x1+x2=2+得,
+λ=2+
,
令y=+λ=2+
,
因为y=+λ在[4,9]上递增,
所以4+≤y=
+λ≤9+
,即4+
≤2+
≤9+
⇒
≤
≤
⇒
≤k2≤
,
于是,-≤-k≤-
,或
≤-k≤
所以直线AB在y轴上截距的取值范围为:[-,-
]∪[
,
].
已知抛物线关于x轴对称,它的顶点是坐标原点,点P(2,4),A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线上的三点.
(Ⅰ)求该抛物线的方程;
(Ⅱ)若直线PA与PB的倾斜角互补,求线段AB中点的轨迹方程;
(Ⅲ)若AB⊥PA,求点B的纵坐标的取值范围.
正确答案
(I)由已知条件,可设抛物线的方程为y2=2px,
∵点P(2,4)在抛物线上∴42=2p×2,得p=4,
故所求抛物线的方程是y2=8x.
(II)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB
则 kPA=(x1≠1),kPB=
(x2≠1),
∵PA与PB的斜率存在且倾斜角互补,∴kPA=-kPB.
由A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,得y12=8x1 (1),y22=8x2 (2),
∴=-
,∴y1+4=-(y2+4),∴y1+y2 =-8.
设AB的中点坐标为(x,y),则 y==-4,x=
=
=
=. 由题意知,y1<0,y2<0,
(-y1)+(-y2)=8>2,∴y1y2<16,∴
>
=2,即 x>2,
故线段AB中点的轨迹方程为 y=-4( x>2 ).
(III)由题意得 A(,y1)、B(
,y2),故kAP =
=
,
由于AB⊥AP,∴kAB =-().又 KAB=
=
,
∴y12+(y2+4)y1+4y2+64=0.
由△≥0,解得y2≤-12或y2≥20,故点B的纵坐标的取值范围是 (-∞,12]∪[20,+∞).
平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点M(1,-3)、N(5,1),若点C满足=t
+(1-t)
(t∈R),点C的轨迹与抛物线:y2=4x交于A、B两点.
(Ⅰ)求证:⊥
;
(Ⅱ)在x轴上是否存在一点P(m,0)(m∈R),使得过P点的直线交抛物线于D、E两点,并以该弦DE为直径的圆都过原点.若存在,请求出m的值及圆心的轨迹方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)由=t
+(1-t)
(t∈R),知点C的轨迹是M、N两点所在的直线,
故点C的轨迹方程是:即y=x-4.
由得x2-12x+16=0.
∴x1x2=16,x1+x2=12
∴y1y2=(x1-4)(x2-4)=x1x2-4(x1+x2)+16=-16
∴x1x2+y1y2=0 故⊥
.
(Ⅱ)由题意知:弦所在的直线的斜率不为零.故设弦所在的直线方程为:x=ky+m,
代入 y2=4x 得 y2-4ky-4m=0,∴y1+y2=4k,y1y2=-4m.
若以弦DE为直径的圆都过原点,则OD⊥OE,∴x1x2+y1y2=0.
即+
+y1y2=m2-4m,解得m=0 (不合题意,舍去)或 m=4.
∴存在点P(4,0),使得过P点任作抛物线的一条弦,以该弦为直径的圆都过原点.
设弦AB的中点为M(x,y) 则x=(x1+x2),y=( y1+y2),
x1+x2=ky1+4+ky2+4=k(y1+y2)+8=4k2+8,
∴弦AB的中点M的轨迹方程为:
消去k得:y2=2x-8.
∴圆心的轨迹方程为y2=2x-8.
如图,点A(2,8),B(x1,y1),C(x2,y2)在抛物线y2=2px上,BC的中点坐标是(11,-4).
(1)求抛物线的方程和焦点F的坐标;
(2)求BC所在直线的方程.
正确答案
(1)把A(2,8)代入抛物线方程可得:82=2p×2,
解得p=16,
∴抛物线的方程为y2=32x.
∴焦点F(8,0).
(2)∵B(x1,y1),C(x2,y2)在抛物线y2=32x上,
∴,
化为(y1+y2)(y1-y2)=32(x1-x2),
∵=kBC,
=-4,
∴-8kBC=32,
解得kBC=-4.
∴直线BC的方程为y+4=-4(x-11),
化为4x+y-40=0.
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