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题型:简答题
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简答题

已知定点,过点F且与直线相切的动圆圆心为点M,记点M的轨迹为曲线E.

(1)求曲线E的方程;

(2)若点A的坐标为,与曲线E相交于B,C两点,直线AB,AC分别交直线于点S,T.试判断以线段ST为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐标;若不是,说明理由.

正确答案

(1).(2)以线段为直径的圆恒过两个定点.

试题分析:(1)根据抛物线的定义可知,点的轨迹是以点为焦点, 为准线的抛物线.        

可得曲线的方程为.

(2)设点的坐标分别为,依题意得,.

消去

应用韦达定理.

直线的斜率

故直线的方程为.                  

,得

得到点的坐标为.点的坐标为.               

得到.

设线段的中点坐标为

.     

故以线段为直径的圆的方程为.

,得,解得.           

确定得到以线段为直径的圆恒过两个定点.

(1)由题意, 点到点的距离等于它到直线的距离,

故点的轨迹是以点为焦点, 为准线的抛物线.        

∴曲线的方程为.                                  4分

(2)设点的坐标分别为,依题意得,.

消去

.                                    6分 

直线的斜率

故直线的方程为.                  

,得

∴点的坐标为.                   

同理可得点的坐标为.               

.  

.            8分

设线段的中点坐标为

.     

∴以线段为直径的圆的方程为.

展开得.                 11分        

,得,解得.           

∴以线段为直径的圆恒过两个定点.            13分

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题型:简答题
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简答题

是否存在同时满足下列条件的抛物线?若存在,求出它的方程;若不存在,请说明理由.

(1)准线是y轴;

(2)顶点在x轴上;

(3)点A(3,0)到此抛物线上动点P的距离最小值是2.

正确答案

假设存在这样的抛物线,顶点为(a,0),则方程为y2=4a(x-a)(a≠0),

设P(x0,y0),则y02=4a(x0-a),

|AP|2=(x0-3)2+y02=[x0-(3-2a)]2+12a-8a2

令f(a)=|AP|2

①a>0时,有x0≥a,

当3-2a≥a即a∈(0,1]时,

|AP|2=f(3-2a),∴a=1或a=

抛物线方程为y2=4(x-1)或y2=2(x-).

当3-2a<a即a>1时,|AP|2=f(a).

∴a=5或a=1(舍),

抛物线方程为y2=20(x-5).

②当a<0时,显然与已知矛盾,

∴所求抛物线方程为y2=4(x-1)或y2=2(x-)或y2=20(x-5).

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题型:简答题
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简答题

已知点C(1,0),点A、B是⊙O:x2+y2=9上任意两个不同的点,且满足·=0,设P为弦AB的中点.

(1)求点P的轨迹T的方程;

(2)试探究在轨迹T上是否存在这样的点:它到直线x=-1的距离恰好等于到点C的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由.

正确答案

(1)x2-x+y2=4

(2)存在,(1,-2)和(1,2)

(1)连接CP、OP,由·=0,知AC⊥BC,

∴|CP|=|AP|=|BP|=|AB|.

由垂径定理知|OP|2+|AP|2=|OA|2

即|OP|2+|CP|2=9.

设点P(x,y),有(x2+y2)+[(x-1)2+y2]=9,

化简,得到x2-x+y2=4.

(2)根据抛物线的定义,到直线x=-1的距离等于到点C(1,0)的距离的点都在抛物线y2=2px上,其中=1,

∴p=2,故抛物线方程为y2=4x.

由方程组,得x2+3x-4=0,

解得x1=1,x2=-4,由于x≥0,

故取x=1,此时y=±2.

故满足条件的点存在,其坐标为(1,-2)和(1,2).

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题型:填空题
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填空题

设点P是曲线y=x2上的一个动点,曲线y=x2在点P处的切线为l,过点P且与直线l垂直的直线与曲线y=x2的另一交点为Q,则PQ的最小值为________.

正确答案

设P(x0,x02),又y′=2x,则直线PQ的方程为y=-+x02.代入y=x2得x2-x02=0,

即(x-x0)=0,所以点Q的坐标为.从而PQ222,令t=4x02,则PQ2=f(t)=t++3(t>0),则f′(t)=,即f(t)在(0,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数,故当t=2时,PQ有最小值.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,已知抛物线方程为y2=4x,其焦点为F,准线为l,A点为抛物线上异于顶点的一个动点,射线HAE垂直于准线l,垂足为H,C点在x轴正半轴上,且四边形AHFC是平行四边形,线段AF和AC的延长线分别交抛物线于点B和点D.

(1)证明:∠BAD=∠EAD;

(2)求△ABD面积的最小值,并写出此时A点的坐标.

正确答案

(1)见解析(2)16 ,(1,±2)

(1)证明:由抛物线定义得|AH|=|AF|,∴∠AHF=∠AFH.

又∵四边形AHFC是平行四边形,∴HF∥AC,∴∠AHF=∠EAD,∠AFH=∠BAD.

综上可得∠BAD=∠EAD.

(2)易知焦点F(1,0),准线l方程为x=-1,设A点坐标为 (a≠0),

则直线AB方程为4ax-(a2-4)y-4a=0(包括AB⊥x轴的情况),

结合y2=4x得4a2x2-(a4+16)x+4a2=0,

根据抛物线定义,可知|AB|=xA+xB+2=+2=+2≥4(当且仅当a=±2时等号成立).

另外,结合kAD=kHF=-,可得直线AD方程为y=-x++a,

结合y2=4x得ay2+8y-a3-8a=0,由于yD+yA=-

∴yD=--a.又∵∠BAD=∠EAD,

∴D点到直线AB的距离即为D点到直线AE的距离,即d=|yD-yA|=≥8(当且仅当a=±2时等号成立).

∴S△ABD·|AB|·d≥×4×8=16(当且仅当a=±2时取“=”号).

此时A点坐标为(1,±2).

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分14分)已知正三角形的三个顶点都在抛物线上,其中为坐标原点,设圆的内接圆(点为圆心)

(I)求圆的方程;

(II)设圆的方程为,过圆上任意一点分别作圆的两条切线,切点为,求的最大值和最小值.

正确答案

(I)圆C的方程为

(II)的最大值为,最小值为

解法一:设A、B两点坐标分别为,由题设知

解得

所以

设圆心C的坐标为(r,0),则因此圆C的方程为

  4分

解法二:设A、B两点坐标分别为由题设知

.

又因为

x1>0,x2>0,可知x1=x2,故AB两点关于x轴对称,所以圆心Cx轴上.

C点的坐标为(r,0),则A点坐标为,于是有,解得r=4,所以圆C的方程为

  4分

(Ⅱ)解:设∠ECF=2a,则

.    8分

在Rt△PCE中,.由圆的几何性质得

  10分

所以,由此可得

.

的最大值为,最小值为.  14分

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题型:简答题
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简答题

22.(本题满分15分)已知抛物线C的顶点在原点,焦点在y轴正半轴上,点到其准线的距离等于5.

(Ⅰ)求抛物线C的方程;

(Ⅱ)如图,过抛物线C的焦点的直线从左到右依次与抛物线C及圆交于A、C、D、B四点,试证明为定值;

(Ⅲ)过A、B分别作抛物C的切线交于点M,求面积之和的最小值. 

正确答案

解: (Ⅰ)设抛物线方程为,由题意得:

,, 所以抛物线C的方程为…4分

(Ⅱ) 解法一:抛物线焦点与的圆心重合即为E(0,1),

设过抛物线焦点的直线方程为,,

,,得到,………………………….2分

由抛物线的定义可知,,

.即为定值1………..3分

(Ⅲ),所以,

所以切线AM的方程为,切线BM的方程为,

解得………………………………………………………….2分

所以点M到直线AB的距离为

…………………………………..………….2分

,所以,,

所以上是增函数,当,即时,,即面积之和的最小值为2………………………………………………………………………………2分

(Ⅱ)解法二:设过抛物线焦点的直线方程为,,不妨设

,,得到,………………………….2分

,,

,即为定值……………..………..3分

(Ⅲ),所以,所以切线AM的方程为,

切线BM的方程为,解得……….2分

所以点M到直线AB的距离为

……………………………….2分

,所以,,

所以上是增函数,当,即时,,即面积之和的最小值为2………………………………………………………………………………2分

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题型:简答题
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简答题

已知圆C过定点A(0,p)(p>0),圆心C在抛物线x2=2py上运动,若MN为圆C在x轴上截得的弦,设|AM|=m,|AN|=n,∠MAN=θ.

(1)当点C运动时,|MN|是否变化?写出并证明你的结论?

(2)求+的最大值,并求取得最大值时θ的值和此时圆C的方程.若不存在,说明理由

正确答案

(1)|MN|=2p不变化  

(2)2 , θ=45°圆的方程为(x- p)2+(y-p)2=2p2或(x+p)2+(y-p)2=2p2

(1)设圆心C(x0,y0),则x20=2py0,圆C的半径|CA|=,其方程为(x-x0)2+(y-y0)2=x20+(y0-p)2,令y=0,并将x20=2py0,代入,得x2-2x0x+x20-p2=0,解得xm=x0-p,xN=x0+p,∴|MN|=|xN-xM|=2p(定值)

(2)∵m=|AM|=,n=|AN|=,∴m2+n2=4p2+2x20,m·n=,∴+====

=2≤2,当且仅当y0=p时等号成立,x0p,此时△MCN为等腰直角三角形,且∠MCN=90°,∴∠MAN=∠MCN=45°,故当θ=45°时,圆的方程为(x- p)2+(y-p)2=2p2或(x+p)2+(y-p)2=2p2

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题型:简答题
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简答题

曲线C上的每一点到定点F(2,0)的距离与到定直线l:x=-2的距离相等.

(Ⅰ)求出曲线C的标准方程;

(Ⅱ) 若直线y=x-2与曲线C交于A,B两点,求弦AB的长.

正确答案

(Ⅰ)∵曲线C上的每一点到定点F(2,0)的距离与到定直线l:x=-2的距离相等,

∴轨迹为焦点在x轴上,以F(2,0)为焦点的抛物线

标准方程为:y2=8x

(Ⅱ)方法1:联立直线y=x-2与抛物线y2=8x

得:(x-2)2=8x

∴x2-12x+4=0,x1+x2=12,x1x2=4

(x1-x22=(x1+x22-4x1x2=144-16=128

∴|AB|==16

直线和抛物线相交弦的长为16(12分)

(Ⅱ)方法2:直线y=x-2过抛物线的焦点F(2,0),AB为抛物线的焦点弦

y2=8x,p=4

联立直线y=x-2与抛物线y2=8x

得:(x-2)2=8x

x2-12x+4=0,x1+x2=12

AB为抛物线的焦点弦,根据抛物线焦点弦的弦长公式:|AB|=x1+x2+p=16

∴直线和抛物线相交弦的长为16

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C:y2=4x,直线l:y=x+b经过抛物线的焦点且与抛物线交于A,B两点,求:△OAB的面积(O为坐标原点).

正确答案

抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0)

∵直线l:y=x+b经过抛物线的焦点

∴b=-1,

∴直线l:y=x-1(2分)

由抛物线的定义:|AB|=xA++xB+=xA+xB+2,(4分)

将直线与抛物线方程联立,消去y可得x2-6x+1=0

∴xA+xB=6,

∴|AB|=8(8分)

∵原点到直线的距离为dO-l=(10分)

∴S△OAB=×|AB|×dO-l=2.(12分)

下一知识点 : 直线与圆锥曲线
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