- 抛物线的标准方程和几何性质
- 共238题
如图,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点在原点,焦点为F(1,0),过抛物线在
轴上方的不同两点
、
作抛物线的切线
、
,与
轴分别交于
、
两点,且
与
交于点
,直线
与直线
交于点
。
(1)求抛物线的标准方程;
(2)求证:轴;
(3)若直线与
轴的交点恰为F(1,0),
求证:直线过定点。
正确答案
见解析
解析
解:(1)设抛物线的标准方程为,
由题意,得,即
。
所以抛物线的标准方程为。
(2)设,
,且
,
。
由(
),得
,所以
。
所以切线的方程为
,即
。
整理,得, ①
且C点坐标为。
同理得切线的方程为
,②
且D点坐标为。
由①②消去,得
。
又直线的方程为
,③
直线的方程为
。 ④
由③④消去,得
。
所以,即
轴,
(3)由题意,设,代入(1)中的①②,得
,
。
所以都满足方程
。
所以直线的方程为
。
故直线过定点
知识点
如图,过抛物线上一点P(1,-2)作倾斜角互补的两条直线,分别与抛物线交于点
(1)求的值;
(2)若,求
面积的最大值。
正确答案
见解析
解析
(1)因为,
在抛物线
上,
所以,
,
同理,依题有
,
因为,所以
。
(2)由⑴知,设
的方程为
,
到
的距离为
,
,
所以=
,
令,由
,
,可知
。
,
因为为偶函数,只考虑
的情况,
记,
,故
在
是单调增函数,故
的最大值为
,故
的最大值为6。
知识点
某大型客机承担相距3000公里的甲、乙两地间的客运任务,客机飞行成本由燃料费用和其它费用组成,已知该客机每小时的燃料费用(元)与其飞行速度的平方成正比(比例系数为0.05),其它费用为每小时32000元,且该客机的最大飞行速度为1500公里/小时,在客机全程都是匀速行驶的(假设)条件下。
(1)请将从甲地到乙地的飞行成本(元)表示为飞行速度
(公里/小时)的函数;
(2)要使从甲地到乙地的飞行成本最少,该客机应以多大的速度飞行?
正确答案
见解析
解析
(1)由题意,每小时的燃料费用为(
),
从甲地到乙地所用的时间为小时,………(4分)
则从甲地到乙地的飞行成本,(
)
即或,(
)。 ………(7分)
(2)由(1),………(10分)
当且仅当,即
时取等号。 ………(13分)
故客机应以800公里/小时的速度飞行时,能使飞行成本最少,………(14分)
知识点
抛物线的焦点到准线的距离是
正确答案
解析
由抛物线标准方程中
的几何意义为:抛物线的焦点到准线的距离,又
,故选
.
知识点
设点P是曲线C:x2=2py(p>0)上的动点,点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为。
(1)求曲线C的方程;
(2)若点P的横坐标为1,过P作斜率为k(k≠0)的直线交C于点Q,交x轴于点M,过点Q且与PQ垂直的直线与C交于另一点N,问是否存在实数k,使得直线MN与曲线C相切?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意知,解得
.
所以曲线的方程为
.
(2)由题意直线的方程为:
,则点
联立方程组,消去
得
得.
所以得直线的方程为
.
代入曲线,得
.
解得.
所以直线的斜率
.
过点的切线的斜率
.
由题意有.
解得.
故存在实数使命题成立,
知识点
已知抛物线:
的焦点是
,准线是
,经过
上两点
、
分别作的切线
、
。
(1)若交
轴于点
,求证:△
为等腰三角形;
(2)设与
交于点
在
上,若△
面积
的最小值是
,求
的方程。
正确答案
见解析
解析
(1)∵,∴设
,
∵,∴
的方程是
,
∴,∵
,∴
,
而,
∴,△
为等腰三角形;
(2)设,则切线
的方程是
,
由,得
,
∵在
:
上,∴
,
显然直线斜率存在,设
:
,
由,得
,∴
,
∴,
,
∴,直线
:
,
∴到直线
距离
,
,
∴,当
时,
取最小值
,
由,得
的方程是
。
知识点
已知抛物线的焦点为F,过F的直线交抛物线于A,B两点。
(1)若,求直线
的斜率;
(2)设点M在线段上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB
面积的最小值。
正确答案
见解析
解析
(1),
AB设为
代人
得:
。设
,则
。
因为,所以
。消去
得
。
所以。
(2)与
关于点
对称,
是线段
的中点。
点
,
到直线AB的距离相等。
时,
。
知识点
已知椭圆,点
的坐标为
,过点
的直线交椭圆
于另一点
,且
中点
在直线
上,点
为椭圆
上异于
的任意一点。
(1)求直线的方程,;
(2)设不为椭圆顶点,又直线
分别交直线
于
两点,证明:
为定值。
正确答案
见解析。
解析
(1)若直线AB无斜率,直线方程x=0,A(0,1)满足要求
若直线AB有斜率,设直线方程y=kx-1,联立方程得
,
中点坐标为
直线方程
(2) ,
,设点
为曲线上任一点
直线 AP的方程是 与直线y=x联立得
同理得:直线 BP的方程是 与直线y=x联立得
知识点
已知椭圆的中心为原点
,离心率
,其一个焦点在抛物线
的准线上,若抛物线
与直线
相切。
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)当点在椭圆
上运动时,设动点
的运动轨迹为
,若点
满足:
,其中
是
上的点,直线
与
的斜率之积为
,试说明:是否存在两个定点
,使得
为定值?若存在,求
的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由,
抛物线
与直线
相切,
抛物线
的方程为:
,其准线方程为:
,
离心率
,
,
故椭圆的标准方程为
(2)设,
,
则当点
在椭圆
上运动时,
动点的运动轨迹
的轨迹方程为:
由得
设分别为直线
,
的斜率,由题设条件知
因此
因为点在椭圆
上,所以
,
故
所以,从而可知:
点是椭圆
上的点,
存在两个定点
,且为椭圆
的两个焦点,使得
为定值,其坐标为
。
知识点
如图,已知抛物线:
和⊙
:
,过抛物线
上一点
作两条直线与⊙
相切于
、
两点,分别交抛物线为E、F两点,圆心点
到抛物线准线的距离为
。
(1)求抛物线的方程;
(2)当的角平分线垂直
轴时,求直线
的斜率;
(3)若直线在
轴上的截距为
,求
的最小值。
正确答案
(1)(2)
(3)-11
解析
解析:(1)∵点到抛物线准线的距离为
,
∴,即抛物线
的方程为
。----------------------------------------------2分
(2)法一:∵当的角平分线垂直
轴时,点
,∴
,
设,
,
∴, ∴
,
∴。
。---------------------------6分
法二:∵当的角平分线垂直
轴时,点
,∴
,可得
,
,∴直线
的方程为
,
联立方程组,得
,
∵ ∴
,
。
同理可得,
,∴
。---------------------------6分
(3)法一:设,∵
,∴
,
可得,直线的方程为
,
同理,直线的方程为
,
∴,
,
∴直线的方程为
, 令
,可得
,
∵关于
的函数在
单调递增, ∴
。------------------------------12分
法二:设点,
,
。
以为圆心,
为半径的圆方程为
,........................................................................................................................................ ①
⊙方程:
。....................................................... ②
①-②得:直线的方程为
。
当时,直线
在
轴上的截距
,
∵关于
的函数在
单调递增, ∴
。 ------------------------12分
知识点
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