- 抛物线
- 共2873题
已知抛物线的焦点为
,点
是抛物线上的一点,且其纵坐标为4,
.
(1)求抛物线的方程;
(2) 设点是抛物线上的两点,
的角平分线与
轴垂直,求
的面积最大时直线
的方程.
正确答案
(1);(2)
试题分析:(1)由于点是抛物线上的一点,且其纵坐标为4,假设点
,再通过
,可得一个关于
与
的关系式,在结合抛物线方程即可求出
.从而求得抛物线的方程.
(2)因为的角平分线与
轴垂直,所以可知
的倾斜角互补,即
的斜率互为相反数.所以假设直线PA,联立抛物线方程即可得到点A的坐标,类比地求出点B的坐标.结合韦达定理,可以得到直线AB的斜率为定值-1.通过假设直线AB的方程,联立抛物线的方程,应用点到直线的距离,即可表示三角形的面积.再通过求最值即能到结论.
(1)设,因为
,由抛物线的定义得
,又
,所以
,
因此,解得
,从而抛物线的方程为
.
(2)由(1)知点的坐标为
,因为
的角平分线与
轴垂直,所以可知
的倾斜角互补,即
的斜率互为相反数
设直线的斜率为
,则
,由题意
,
把代入抛物线方程得
,该方程的解为4、
,
由韦达定理得,即
,同理
,
所以,
设,把
代入抛物线方程得
,
由题意,且
,从而
又,所以
,点
到
的距离
,
因此,设
,
则,
由知
,所以
在
上为增函数,因此
,
即面积的最大值为
.
的面积取最大值时
,所以直线
的方程为
.
设点P(x,y)(x≥0)为平面直角坐标系xOy中的一个动点(其中O为坐标原点),点P到定点M(,0)的距离比点P到x轴的距离大
.
(1)求点P的轨迹方程,并说明它表示什么曲线;
(2)若直线l与点P的轨迹相交于A、B两点,且•
=0,点O到直线l的距离为
,求直线l的方程.
正确答案
(1)由定义法,知点P轨迹方程为y2=2x,
表示以原点为顶点,对称轴为x轴,开口向右的一条抛物线.(6分)
(2)当直线l的斜率不存在时,
由题设可知直线l的方程是x=,
联立x=与y2=2x可求得A(
,
),B(
,-
),
不符合•
=0 (7分)
当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y=kx+b(k≠0,b≠0),
联立y=kx+b与y2=2x,
化简得ky2-2y+2b=0 (9分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1y2=•
=0⇔x1x2+y1y2=0⇔
•
+y1y2=0⇔y1y2+4=0⇔
+4=0⇔b+2k=0 ①(11分)
又O到直线l距离为得
=
②(12分)
联立①②解得k=1,b=-2或k=-1,b=2,所以直线l的方程为y=x-2或y=-x+2(13分)
(2011•浙江)已知抛物线C1:x2=y,圆C2:x2+(y﹣4)2=1的圆心为点M
(1)求点M到抛物线C1的准线的距离;
(2)已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂直于AB,求直线l的方程.
正确答案
(1) (2)
(1)由题意画出简图为:
由于抛物线C1:x2=y准线方程为:y=﹣,圆C2:x2+(y﹣4)2=1的圆心M(0,4),
利用点到直线的距离公式可以得到距离d==
.
(2)设点P(x0,x02),A(x1,x12),B(x2,x22);
由题意得:x0≠0,x2≠±1,x1≠x2,
设过点P的圆c2的切线方程为:y﹣x02=k(x﹣x0)即y=kx﹣kx0+x02①
则,即(x02﹣1)k2+2x0(4﹣x02)k+(x02﹣4)2﹣1=0
设PA,PB的斜率为k1,k2(k1≠k2),则k1,k2应该为上述方程的两个根,
∴,
;
代入①得:x2﹣kx+kx0﹣x02="0" 则x1,x2应为此方程的两个根,
故x1=k1﹣x0,x2=k2﹣x0
∴kAB=x1+x2=k1+k2﹣2x0=
由于MP⊥AB,∴kAB•KMP=﹣1⇒
故P∴
.
平面直角坐标系xoy中,动点满足:点P到定点
与到y轴的距离之差为
.记动点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的轨迹方程;
(2)过点F的直线交曲线C于A、B两点,过点A和原点O的直线交直线于点D,求证:直线DB平行于x轴.
正确答案
(1),(2)详见解析.
试题分析:(1)求动点轨迹方程,首先设动点坐标,本题已设,其次列动点满足条件
,然后利用坐标化简关系式,即
,
,最后要考虑动点满足限制条件,本题为已知条件
,另外本题对条件
的化简也可从抛物线的定义上理解,这样更快,(2)证明直线平行于
轴,可利用斜率为零,或证明纵坐标相等,总之都需要从坐标出发.注意到点在抛物线上,设点的坐标可简洁,设
的坐标为
,利用
三点共线解出点
的纵坐标为
,根据直线
与直线
的交点解出
的纵坐标也为
.
试题解析:(1)依题意: 2分
4分
6分
注:或直接用定义求解.
(2)法1:设,直线
的方程为
由 得
8分
直线的方程为
点
的坐标为
2分
直线
平行于
轴. 14分
法2:设的坐标为
,则
的方程为
点
的纵坐标为
, 8分
直线
的方程为
点
的纵坐标为
. 12分
轴;当
时,结论也成立,
直线
平行于
轴. 14分
直线AB过抛物线x2=2py(p>0)的焦点F,并与其相交于A、B两点,Q是线段AB的中点,M是抛物线的准线与y轴的交点,O是坐标原点.
(Ⅰ)求的取值范围;
(Ⅱ)过A、B两点分别作此抛物线的切线,两切线相交于N点.
求证:;
(Ⅲ)若p是不为1的正整数,当,△ABN的面积的取值范围为[5
,20
]时,求该抛物线的方程.
正确答案
(Ⅰ)·
的取值范围是
.
(Ⅱ)证明见解析
(Ⅲ)抛物线的方程:x2=4y.
(Ⅰ)由条件得M(0,-),F(0,
).设直线AB的方程为
y=kx+,A(
,
),B(
,
)
则,
,Q(
). …………………………2分
由得
.
∴由韦达定理得+
=2pk,
·
=-
…………………………3分
从而有=
+
=k(
+
)+p=2pk
÷p.
∴·
的取值范围是
. …………………………4分
(Ⅱ)抛物线方程可化为,求导得
.
∴
=y
.
∴切线NA的方程为:y-即
.
切线NB的方程为: …………………………6分
由解得
∴N(
)
从而可知N点Q点的横坐标相同但纵坐标不同.
∴NQ∥OF.即 …………………………7分
又由(Ⅰ)知+
=2pk,
·
=-p
∴N(pk,-). …………………………8分
而M(0,-) ∴
又. ∴
. …………………………9分
(Ⅲ)由.又根据(Ⅰ)知
∴4p=p
k
,而p>0,∴k
=4,k=±2. …………………………10分
由于=(-pk,p),
∴
从而. …………………………11分
又||=
,|
|=
∴.
而的取值范围是[5
,20
].
∴5≤5
p2≤20
,1≤p2≤4. …………………………13分
而p>0,∴1≤p≤2.
又p是不为1的正整数.
∴p=2.
故抛物线的方程:x2=4y. …………………………14分
已知抛物线C1:x2=y,圆C2:x2+(y-4)2=1的圆心为点M
(1)求点M到抛物线C1的准线的距离;
(2)已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂直于AB,求直线l的方程
正确答案
(1)
(2)见解析;
(1)由题意可知,抛物线的准线方程为:y=-所以圆心M(0,4)到准线的距离是
(2) 设P(x0,x02),A(x1,x12),B(x2,x22),
则由题意得x0≠0,x0≠±1,x1≠x2,
设过点P的圆C2的切线方程为y-x02=k(x-x0),
即kx-y-kx0 +x02=0 ①
则=1
( x02-1)k2+2 x0(4-x02)k+( x02-4)2-1=0,
设PA,PB的斜率为k1,k2(k1≠k2),则k1,k2是上述方程的两根,所以
k1+k2= ,k1·k2=
将①代入x2=y得x2 –kx+kx0-x02=0由于x0是此方程的根,点A或B是过点P作圆C2的两条切线与抛物线C1相交的交点
故,x0+x1=k1,x0+x2=k2 x1=k1-x0,x2=k2- x0
所以kAB= = x1+x2= k1+k2-2x0=
-2x0
又KMP=
∵MP⊥AB
∴kAB·KMP=[-2x0]·(
)=-1,
·
=-1,解
∴即点P的坐标为(±,
),KMP=
=
所以直线l的方程为y=±x+4
已知,直线
,
为平面上的动点,过点
作
的垂线,垂足为点
,且
.
(1)求动点的轨迹曲线
的方程;
(2)设动直线与曲线
相切于点
,且与直线
相交于点
,试探究:在坐标平面内是否存在一个定点
,使得以
为直径的圆恒过此定点
?若存在,求出定点
的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)动点的轨迹曲线
的方程为
;(2)存在一个定点
符合题意.
试题分析:(1)先设点,则
,由
,易得动点
的轨迹曲线
的方程;(2)把直线方程和抛物线方程联立,消去
,因为相切等价于
,得
;从而可得点
的坐标,写出以
为直径的圆的方程,即可得存在一个定点
符合题意.
试题解析: (1)设点,则
,由
,得
,化简得
.
(2)由得
,
由,得
,从而有
,
,
则以为直径的圆的方程为
,
整理得,
由得
,
所以存在一个定点符合题意.
如图,已知抛物线的焦点为F
过点
的直线交抛物线于A
,B
两点,直线AF,BF分别与抛物线交于点M,N
(1)求的值;
(2)记直线MN的斜率为,直线AB的斜率为
证明:
为定值
正确答案
(1),
;(2)
试题分析:(1)把直线方程代入到抛物线方程中整理化简,然后根据一元二次方程根与系数的关系可求;(2) 利用设点表示出斜率,根据根与系数关系代入化简可求得定值
试题解析:(1)解:依题意,设直线AB的方程为
将其代入,消去
,整理得
从而
5分
(2)证明:
设M
则
设直线AM的方程为,将其代入
,消去
,
整理得 所以
同理可得
故由(1)得
为定值 10分
已知抛物线的焦点为
,点
为抛物线上的一点,其纵坐标为
,
.
(1)求抛物线的方程;
(2)设为抛物线上不同于
的两点,且
,过
两点分别作抛物线的切线,记两切线的交点为
,求
的最小值.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)对于开口向上的抛物线来说,,代入坐标,解出
;
(2)设,利用导数的几何意义,利用点斜式方程,分别设出过
两点的切线方程,然后求出交点
的坐标,结合
,所得到的关系式
,设
,以及
的坐标,将点
的坐标转化为一个未知量
表示的函数,,用未知量表示
,转化为函数的最值问题,利用二次函数求最值的方法求出.中档偏难题型.
试题解析:(1)由抛物线定义得: 2分
抛物线方程为
4分
(2)设且
即
6分
又处的切线的斜率为
处的切线方程为
和
由得
8分
设,由
得
10分
当时,
12分
在平面直角坐标系中,以坐标原点
为极点,
轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线
的极坐标方程为
,直线
的参数方程为
为参数,
).
(1)化曲线的极坐标方程为直角坐标方程;
(2)若直线经过点
,求直线
被曲线
截得的线段
的长.
正确答案
(1) ;(2)8
试题分析:(1)极坐标化为直角坐标的基本公式是,本小题要在极坐标方程的两边乘以一个
.再根据基本转化公式,即可化简.
(2)解(一)将直线的参数方程化为直角方程,在联立抛物线方程,消去y即可得到一个关于x的一元二次方程,从而利用韦达定理,以及弦长公式求出弦长.解(二)由直线的参数方程与抛物线方程联立.再根据弦长公式,利用韦达定理即可求出弦长.
试题解析:解法(一):(1)由得
,即曲线C的直角坐标方程为
.
(2)由直线经过点(1,0),得直线
的直角坐标系方程是
,联立
,消去y,得
,又点(1,0)是抛物线的焦点,由抛物线定义,得弦长
=6+2=8.
解法(二):(1)同解法一.
(2)由直线经过点(1,0),得
,直线
的参数方程为
将直线
的参数方程代入
,得
,所以
.
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