- 抛物线
- 共2873题
已知以F为焦点的抛物线y2=4x上的两点A、B满足=3
,则弦AB的中点到准线的距离为______.
正确答案
设BF=m,由抛物线的定义知
AA1=3m,BB1=m
∴△ABC中,AC=2m,AB=4m,kAB=
直线AB方程为y=(x-1)
与抛物线方程联立消y得3x2-10x+3=0
所以AB中点到准线距离为+1=
+1=
故答案为
动点P与点F(1,0)的距离和它到直线l:x=-1的距离相等,记点P的轨迹为曲线C1.圆C2的圆心T是曲线C1上的动点,圆C2与y轴交于M,N两点,且|MN|=4.
(1)求曲线C1的方程;
(2)设点A(a,0)(a>2),若点A到点T的最短距离为a-1,试判断直线l与圆C2的位置关系,并说明理由.
正确答案
(1)设动点P的坐标为(x,y),依题意,得|PF|=|x+1|,
即=|x+1|,(2分)
化简得:y2=4x,
∴曲线C1的方程为y2=4x.(4分)
(2分)
∴曲线C1的方程为y2=4x.(4分)
(2)设点T的坐标为(x0,y0),圆C2的半径为r,
∵点T是抛物线C1:y2=4x上的动点,
∴y02=4x0(x0≥0).
∴|AT|=(6分)
==
.
∵a>2,∴a-2>0,则当x0=a-2时,|AT|取得最小值为2,(8分)
依题意得2=a-1,
两边平方得a2-6a+5=0,
解得a=5或a=1(不合题意,舍去).(10分)
∴x0=a-2=3,y02=4x0=12,即y0=±2.
∴圆C2的圆心T的坐标为(3,±2).
∵圆C2与y轴交于M,N两点,且|MN|=4,
∴|MN|=2=4.
∴r==
.(12分)
∵点T到直线l的距离d=|x0+1|=4>,
∴直线l与圆C2相离.(14分)
已知平面上两个定点M、N
,P为一个动点,且满足
•
|
|•|
|.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若A、B是轨迹C上的两个不同动点=λ
.分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设其交点为Q,证明
•
为定值.
正确答案
(I)设P(x,y).
由已知=(x,y+2),
=(0,4),
=(-x,2-y),
•
=4y+8.
||•|
|=4
(3分)
∵•
=|
|•|
|
∴4y+8=4整理,得x2=8y
即动点P的轨迹C为抛物线,其方程为x2=8y.(6分)
(II)由已知N(0,2).
设A(x1,y1),B(x2,y2).由=λ
即得(-x1,2-y1)=λ(x2,y2-2)
将(1)式两边平方并把x12=8y1,x22=8y2代入得y1=λ2y2(3分)
解(2)、(3)式得y1=2λ,y2=,
且有x1x2=-λx22=-8λy2=-16.(8分)
抛物线方程为y=x2,求导得y′=
x.
所以过抛物线上A、B两点的切线方程分别是
y=x1(x-x1)+y1,y=
x2(x-x2)+y2,
即y=x1x-
,y=
x2x-
解出两条切线的交点Q的坐标为(,
)=(
,-2)(11分)
所以•
=(
,-4)•(x2-x1,y1-y2)
=(
-
)-4(
-
)=0
所以•
为定值,其值为0.(13分)
学习了圆锥曲线及其方程后,对于一个一般的二元二次方程:Ax2+Cy2+Dx+Ey+F=0(A,C,D,E,F为常数),请你写出一个它分别表示
①直线; ②圆; ③椭圆; ④双曲线; ⑤抛物线的必要条件.
正确答案
①方程表示直线,其二次项系数必为0或可分解成两个一次因式的积的形式,故其必要条件:A=C=0,D,E不全为零; 或A•C<0,D,E,F全为零;
②方程表示圆,其二次项系数必须相等且不为0,故其必要条件:A=C,D2+E2-4AF>0;
③方程表示椭圆其二次项系数必须同号,故必要条件:A•C>0, A≠C, +
-F>0;
④方程表示双曲线其二次项系数必须异号,故必要条件:A•C<0,+
-F≠0;
⑤方程表示抛物线其二次项系数必须有一个为0,另一个不为0,故必要条件:A=0且CD≠0; 或C=0且AE≠0.
若动点P到定点(0,-3)的距离比它到x轴的距离多了3,则点P的轨迹方程是______.
正确答案
由题意得,动点P到定点(0,-3)的距离和它到定直线x=-3的距离相等,
故P的轨迹是以点A为焦点,以直线x=-3为准线的抛物线,且p=6,
故抛物线方程为y2=12x,
故答案为:y2=12x.
定义运算:=ad-bc,若复数z=x+yi(x,y∈R)满足
的模等于x,则复数z 对应的点Z(x,y)的轨迹方程为______;其图形为______.
正确答案
由题意,∵复数z=x+yi(x,y∈R)满足的模等于x,
∴=x
化简得y2=2(x-),其图形为抛物线
故答案为:y2=2(x-);抛物线.
已知抛物线.
(1)若圆心在抛物线上的动圆,大小随位置而变化,但总是与直线
相切,求所有的圆都经过的定点坐标;
(2)抛物线的焦点为
,若过
点的直线与抛物线相交于
两点,若
,求直线
的斜率;
(3)若过正半轴上
点的直线与该抛物线交于
两点,
为抛物线上异于
的任意一点,记
连线的斜率为
试求满足
成等差数列的充要条件.
正确答案
(1);(2)
;(3)直线
与
轴相垂直
试题分析:(1)本题考查抛物线的定义,由于直线是已知抛物线的的准线,而圆心在抛物线上的圆既然与准线相切,则它必定过抛物线的焦点,所以所有的圆必过抛物线的焦点,即定点
;(2)这是直线与抛物线相交问题,设如设
,
,则
,两式相减有
,则
,下面就是要求
或
,为此,我们设直线
方程为
,把它与抛物线方程联立方程组,消去
,就可得到关于
的方程,可得
,
,只是里面含有
,这里解题的关键就是已知条件
怎样用?实际上有这个条件可得
,这样与刚才的
,
合起来就能求出
;(3)设
,
成等差数列即
,仿照(2)此式为
①,由于直线
可能与
轴垂直,但不会与
轴垂直,设直线
的方程为
,代入抛物线方程消去
得关于
的二次方程,可得
,这样①式可化为
,从而得到
,即直线
的方程为
,与
轴垂直.
试题解析:(1) 由定义可得定点(1,0);(4分)
(2)设,由
,得
(5分)
由方程组,得
得(7分)联立上述方程求得:
.(9分)
(3)(理)设直线的方程为
,代入
,得:
,设
,则
(11分)
若
,即
有,即:
由此得:,
,
(15分)
所以当直线的方程为
时,也就是
成立的充要条件是直线
与
轴相垂直。(16分)
已知定点与分别在
轴、
轴上的动点
满足:
,动点
满足
.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)设过点任作一直线与点
的轨迹交于
两点,直线
与直线
分别交于点
(
为坐标原点);
(i)试判断直线与以
为直径的圆的位置关系;
(ii)探究是否为定值?并证明你的结论.
正确答案
(1);(2)(i)相切;(ii)
为定值,且定值为0.证明过程见解析.
试题分析:(1)假设P点坐标,由,
,经向量的坐标运算,易得P的轨迹方程. (2)(i)A,B,两点到准线的距离与到焦点距离相等,又
是方程的准线,结合图形,易得直线与圆相切. (ii)假设过F点的直线方程AB为
与抛物线方程联立,求得A,B两点坐标.写出OA,OB所在直线方程,求出与
的交点
坐标,转化为向量的坐标运算,可知
=0
试题解析:
解:(1)设动点的坐标为
,则
1分
又,由
得
2分
即
亦即
3分
代入即得:动点
的轨迹的方程为:
4分
(2)由(1)知动点的轨迹是以
为焦点,
为准线的抛物线,设直线
的方程为
;点
的坐标分别为
.
(i)设两点到准线
的距离分别为
,则
,
设的中点
到准线
的距离为
, 5分
则 7分
直线
与以
为直径的圆相切. 8分
(注:直接运算得到正确结果同样给分)
(ii)由得
,
10分
的方程为
,即
由
得点
的坐标为
,
同理可得点的坐标为
, 11分
于是 12分
因此为定值,且定值为0. 13分
设抛物线的焦点为
,点
,线段
的中点在抛物线上.设动直线
与抛物线相切于点
,且与抛物线的准线相交于点
,以
为直径的圆记为圆
.
(1)求的值;
(2)证明:圆与
轴必有公共点;
(3)在坐标平面上是否存在定点,使得圆
恒过点
?若存在,求出
的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)1 (2)见解析 (3)存在,
试题分析:(1)由抛物线方程求出焦点坐标,再由中点坐标公式求得FA的中点,由中点在抛物线上求得p的值;
(2)联立直线方程和抛物线方程,由直线和抛物线相切求得切点坐标,进一步求得Q的坐标(用含k的代数式表示),求得PQ的中点C的坐标,求出圆心到x轴的距离,求出,由半径的平方与圆心到x轴的距离的平方差的符号判断圆C与x轴的位置关系;
(3)法一、假设平面内存在定点M满足条件,设出M的坐标,结合(2)中求得的P,Q的坐标,求出向量 的坐标,由
恒成立求解点M的坐标.
(1)利用抛物线的定义得,故线段
的中点的坐标为
,代入方程得
,解得
.
(2)由(1)得抛物线的方程为,从而抛物线的准线方程为
由得方程
,
由直线与抛物线相切,得
且,从而
,即
,
由,解得
,
∴的中点
的坐标为
圆心到
轴距离
,
∵
所圆与轴总有公共点.
(3)假设平面内存在定点满足条件,由抛物线对称性知点
在
轴上,设点
坐标为
,
由(2)知,
∴ 。
由得,
所以,即
或
所以平面上存在定点,使得圆
恒过点
.
在平面直角坐标系中,点
到点
的距离比它到
轴的距离多1,记点
的轨迹为
.
(1)求轨迹为的方程;
(2)设斜率为的直线
过定点
,求直线
与轨迹
恰好有一个公共点,两个公共点,三个公共点时
的相应取值范围.
正确答案
(1);(2)当
时直线
与轨迹
恰有一个公共点; 当
时,故此时直线
与轨迹
恰有两个公共点; 当
时,故此时直线
与轨迹
恰有三个公共点.
试题分析:(1)设点,根据条件列出等式
,在用两点间的距离公式表示
,化简整理即得;(2)在点
的轨迹
中,记
,
,设直线
的方程为
,联立方程组
整理得
,分类讨论①
时;②
;③
或
;④
,确定直线
与轨迹
的公共点的个数.
(1)设点,依题意,
,即
,
整理的,
所以点的轨迹
的方程为
.
(2)在点的轨迹
中,记
,
,
依题意,设直线的方程为
,
由方程组得
①
当时,此时
,把
代入轨迹
的方程得
,
所以此时直线与轨迹
恰有一个公共点
.
当时,方程①的判别式为
②
设直线与
轴的交点为
,则由
,令
,得
③
(ⅰ)若,由②③解得
或
.
即当时,直线
与
没有公共点,与
有一个公共点,
故此时直线与轨迹
恰有一个公共点.
(ⅱ)若或
,由②③解得
或
,
即当时,直线
与
有一个共点,与
有一个公共点.
当时 ,直线
与
有两个共点,与
没有公共点.
故当时,故此时直线
与轨迹
恰有两个公共点.
(ⅲ)若,由②③解得
或
,
即当时,直线
与
有两个共点,与
有一个公共点.
故当时,故此时直线
与轨迹
恰有三个公共点.
综上所述,当时直线
与轨迹
恰有一个公共点;
当时,故此时直线
与轨迹
恰有两个公共点;
当时,故此时直线
与轨迹
恰有三个公共点.
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