- 抛物线的标准方程和几何性质
- 共238题
已知抛物线x2=4y上一点P到焦点F的距离是5,则点P的横坐标是 。
正确答案
±4
解析
根据抛物线的定义可知P到焦点的距离为5,则其到准线距离也为5。
又∵抛物线的准线为y=﹣1,
∴P点的纵坐标为5﹣1=4。
将y=4 代入抛物线方程得:4×4=x2,解得x=±4
故答案为:±4。
知识点
设是抛物线
上相异两点,
到y轴的距离的积为
且
。
(1)求该抛物线的标准方程。
(2)过Q的直线与抛物线的另一交点为R,与轴交点为T,且Q为线段RT的中点,试求弦PR长度的最小值。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵ ·=0,则x1x2+y1y2=0,--------------------------1分
又P、Q在抛物线上,故y12=2px1,y22=2px2,故得
+y1y2=0, y1y2=-4p2
--------------------------3分
又|x1x2|=4,故得4p2=4,p=1。
所以抛物线的方程为: -------------4分
(2)设直线PQ过点E(a,0)且方程为x=my+a
联立方程组
消去x得y2-2my-2a=0
∴ ① --------------------------------6分
设直线PR与x轴交于点M(b,0),则可设直线PR方程为x=ny+b,并设R(x3,y3),
同理可知,
② --------------------------7分
由①、②可得
由题意,Q为线段RT的中点,∴ y3=2y2,∴b=2a分
又由(Ⅰ)知, y1y2=-4,代入①,可得
-2a=-4 ∴ a=2,故b=4。-----------------------9分
∴
∴
.
当n=0,即直线PQ垂直于x轴时|PR|取最小值--------------------12分
知识点
已知点是抛物线
与双曲线C2:
的一条渐近线的交点,若点
到抛物线
的准线的距离为
,则双曲线的离心率等于____
正确答案
解析
略
知识点
曲线是平面内到定点
的距离与到定直线
的距离之和为3的动点
的轨迹. 则曲线
与
轴交点的坐标是();又已知点
(
为常数),那么
的最小值
=() .
正确答案
解析
略
知识点
在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的焦点在y轴上,且抛物线上的点P(x0,4)到焦点F的距离为5,斜率为2的直线l与抛物线C交于A,B两点。
(1)求抛物线C的标准方程,及抛物线在P点处的切线方程;
(2)若AB的垂直平分线分别交y轴和抛物线于M,N两点(M,N位于直线l两侧),当四边形AMBN为菱形时,求直线l的方程。
正确答案
(1);
或
(2)
解析
(1)依题意设抛物线C:,
因为点P到焦点F的距离为5,
所以点P到准线的距离为5。
因为P(x0,4),所以由抛物线准线方程可得 ,
。
所以抛物线的标准方程为。 ……………………4分
即 ,所以
,点P(±4,4),
所以 ,
。
所以 点(-4,4)处抛物线切线方程为
,即
;
点(4,4)处抛物线切线方程为
,即
。
点处抛物线切线方程为
,或
,………………7分
(2)设直线的方程为
,
,
,
联立 ,消y得
,
。
所以 ,
,
所以 ,
,
即的中点为
。
所以 的垂直平分线方程为
。
因为 四边形AMBN为菱形,
所以 ,
,
关于
对称,
所以 点坐标为
,且
在抛物线上,
所以 ,即
,
所以直线
的方程为
。 ……………………14分
知识点
如图6,已知点,
是点A关于直线
的对称点,P为
轴上的动点。
(1)求的最小值;
(2)已知抛物线C的顶点为原点O,焦点在轴,且过点B,⊙M的圆心M在抛物线C上运动,且过点A',D,E为⊙M与y轴的两个交点,试探究三角形A'DE的面积是否随圆心M的变化而变化?若没有变化,求出三角形A'DE的面积。
正确答案
见解析。
解析
(1)
设点关于x轴的对称点为A1,则A1的坐标为
于是
当且仅当A、P、B三点共线是取等号,
这时|PA|+|PB|取得最小值
(2)解法一:依题意知点
设抛物线C的方程为
由抛物线C过点B得
即抛物线C的方程为
过点M作y轴的垂线,垂足为G,则点G平分DE,
设圆心为M(m,n),
则
即当M运动时,弦DE的长不随圆心M的变化而变化,
又∵点A'到y轴的距离不变,∴三角形A'DE的面积不随圆心M的变化而变化,
解法二:依题意知点
设抛物线C的方程为
由抛物线C过点B得
即抛物线C的方程为
设圆的圆心为 ∵圆M过点
∴圆的方程为
令得,
∵点在抛物线
上,
设
则
,即
即当M运动时,弦DE的长不随圆心M的变化而变化,
又∵点A'到y轴的距离不变,∴三角形A'DE的面积不随圆心M的变化而变化;
解法三:依题意知点
设抛物线C的方程为
由抛物线C过点B得
即抛物线C的方程为
设圆的圆心为 ∵圆M过点
∴圆的方程为
令得:
∵点在抛物线
上,
设
由求根公式得
即
∴当M运动时,弦长|DE|为定值,
又∵点A'到y轴的距离不变,∴三角形A'DE的面积不随圆心M的变化而变化,
解法四:依题意知点
设抛物线C的方程为
由抛物线C过点B得
即抛物线C的方程为
设圆的圆心为 ∵圆M过点
∴圆的方程为
令得,
设
则,
又∵点在抛物线
上,
∴当M运动时,弦长|DE|为定值,又∵点A'到y轴的距离不变,
∴三角形A'DE的面积不随圆心M的变化而变化,
知识点
已知抛物线为常数)的焦点是F(1,0),
是抛物线上的动点,定点A(2,0)。
(1)若,设线段AP的垂直平分线与X轴交于
,求
的取值范围;
(2)是否存在垂直于轴的定直线
,使以AP为直径的圆截
得到的弦长为定值?若存在,求其方程,若不存在,说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)由焦点为,得
,即抛物线方程是
则,且AP的斜率
所以线段AP的垂直平分线的方程为
令,得
(当且仅当时取等号),
即的取值范围是
(2)假设存在所求直线为
AP的中点M(圆心)到的距离为
半径为
弦长
若为定值,则
检验即圆M恒与直线
相交,且截得弦长恒为2。
知识点
如图已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,焦点为F,圆M的圆心在x轴的正半轴上,且与y轴相切,过原点作倾斜角为的直线t,交l于点A,交圆M于点B,且|AO|=|OB|=2。
(1)求圆M和抛物线C的方程;
(2)设G,H是抛物线C上异于原点O的两个不同点,且,求△GOH面积的最小值;
(3)在抛物线C上是否存在两点P,Q关于直线m:y=k(x﹣1)(k≠0)对称?若存在,求出直线m的方程,若不存在,说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,即p=2,
∴所求抛物线的方程为y2=4x
∴设圆的半径为r,则,∴圆的方程为(x﹣2)2+y2=4.
(2)设G(x1,y1),H(x2,y2),由•
=0得x1x2+y1y2=0,
∵=4x1,
=4x2,
∴x1x2=16,
∵=
,
∴=
•
=
(
+
)(
+
)=
,
=[
+4x1x2(x1+x2)+16x1x2]
≥[
+4x1x2•2
+16x1x2]
=256
∴≥16,当且仅当x1=x2=2时取等号,
∴△GOH面积最小值为16.
(3)设P(x3,y3),Q(x4,y4)关于直线m对称,且PQ中点D(x0,y0)
∵P(x3,y3),Q(x4,y4)在抛物线C上,
∴=4x3,
=4x4,
两式相减得:(y3﹣y4)(y3+y4)=4(x3﹣x4)
∴y3+y4=4•=
=﹣4k,
∴y0=﹣2k
∵D(x0,y0)在m:y=k(x﹣1)(k≠0)上
∴x0=﹣1<0,点D(x0,y0)在抛物线外
∴在抛物线C上不存在两点P,Q关于直线m对称
知识点
已知抛物线:
,直线
交此抛物线于不同的两个点
、
。
(1)当直线过点
时,证明
为定值;
(2)当时,直线
是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由;
(3)如果直线过点
,过点
再作一条与直线
垂直的直线
交抛物线
于两个不同点
、
,设线段
的中点为
,线段
的中点为
,记线段
的中点为
,问是否存在一条直线和一个定点,使得点
到它们的距离相等?若存在,求出这条直线和这个定点;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)过点
与抛物线有两个交点,设
,由
得
,
,……………………4分
(2)当直线的斜率存在时,设
,其中
(若
时不合题意)。
由得
。
,从而
,………6分
从而,得
,即
,即过定点
,………………8分
当直线的斜率不存在,设
,代入
得
,
,
,从而
,即
,也过
。
综上所述,当时,直线
过定点
,…………10分
(3)依题意直线的斜率存在且不为零,由(1)得点
的纵坐标为
,代入
得
,即
。
由于与
互相垂直,将点
中的
用
代,得
,…………12分
设,则
消
得
………………14分
由抛物线的定义知存在直线,点
,点
到它们的距离相等,………16分
知识点
如图,设D是图中边长为4的正方形区域,E是D内函数图象下方的点构成的区域(阴影部分).向D中随机投一点,则该点落入E中的概率为
正确答案
解析
阴影=
,
.
知识点
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