- 直线与方程
- 共7398题
抛物线C的顶点在坐标原点,焦点在y轴的负半轴上,过点M(0,-2)作直线l与抛物线C交于A,B两点,且满足=(-4,-12)。
(1)求直线l和抛物线C的方程;
(2)当抛物线C上一动点P从点A向点B运动时,求△ABP的面积的最大值;
(3)在抛物线C上是否存在关于直线l对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)由题意可设所求直线l的方程为y=kx-2,所求抛物线的方程为,由
,消去y得:
,
设点A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
∴
∵,
∴,
解得,
故直线l的方程为y=2x-2,
抛物线的方程为x2=-2y;
(2)据题意,当抛物线过点P的切线m与直线l平行时,△ABP的面积最大,
此时切线m的方程为y=2x+b,由消去y,整理得:
,
∵,
∴b=2,
m的方程为y=2x+2,即y=2x+2,
此时点P到直线l的距离为,
由消去y得:
故,
所以△ABP的最大面积为=;
(3)在抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点,
假设在抛物线C存在相异两点A(x1,y1),B(x2,y2)关于直线l对称,
则直线AB的方程为
由,消去y得:
,
,
于是可得AB的中点M的坐标为(),又点M在直线l上,所以
,即
,AB的方程为
,而此时△=7>0,即直线AB与抛物线C有两个相异公共点,
综上所述,在抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点。
(选做题)在平面直角坐标系中,以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l上两点M,N的极坐标分别为(2,0),(),圆C的参数方程
(θ为参数)。
(1)设P为线段MN的中点,求直线OP的平面直角坐标方程;
(2)判断直线l与圆C的位置关系
正确答案
解:(1)M,N的极坐标分别为(2,0),(),
所以M、N的直角坐标分别为:M(2,0),N(0,),
P为线段MN的中点(1,),
直线OP的平面直角坐标方程y=;
(2)圆C的参数方程(θ为参数)
它的直角坐标方程为:(x-2)2+(y+)2=4,
圆的圆心坐标为(2,-),半径为2,
圆心到直线的距离为:=
>2,
所以,直线l与圆C相离。
已知AB和CD是曲线(t为参数)的两条相交于点P(2,2)的弦,若AB⊥CD,且|PA|·|PB|=|PC|·
|PD|,
(Ⅰ)将曲线(t为参数)化为普通方程,并说明它表示什么曲线;
(Ⅱ)试求直线AB的方程。
正确答案
解:(Ⅰ)由y=4t得y2=16t2,而x=4t2,
∴y2=4x,它表示抛物线;
(Ⅱ)设直线AB和CD的倾斜角分别为α,β,
则直线AB和CD的参数方程分别为,
把①代入y2=4x中,
得t2sin2α+(4sinα-4cosα)t-4=0,③
依题意知sinα≠0且方程③的判别式Δ=16(sinα-cosα)2+16sin2α>0,
∴方程③有两个不相等的实数解t1,t2,
则
由t的几何意义知|PA|=|t1|,|PB|=|t2|,
∴|PA|·|PB|=|t1t2|=,
同理|PC|·|PD|=,
由|PA|·|PB|=|PC|·|PD|知,即sin2α=sin2β,
∵0≤α,β<π,
∴α=π-β,
∵AB⊥CD,
∴β=α+90°或α=β+90°,
∴直线AB的倾斜角
∴kAB=1或kAB=-1,
故直线AB的方程为y=x或x+y-4=0。
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