- 直线与方程
- 共7398题
抛物线y2=4x,O为坐标原点,A,B为抛物线上两个动点,且OA⊥OB,当直线AB的倾斜角为45°时,△AOB的面积为( )。
正确答案
实系数方程f(x)=x2+ax+2b=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,求:
(1)的值域;
(2)(a-1)2+(b-2)2的值域
(3)a+b-3的值域。
正确答案
解:由题意
易求A(-1,0)、B(-2,0).
由
∴C(-3,1).
(1)记P(1,2),kPC<∈(
,1).
(2)|PC|2=(1+3)2+(2-1)2=17,
|PA|2=(1+1)2+(2-0)2=8,
|PB|2=(1+2)2+(2-0)2=13.
∴(a-1)2+(b-2)2的值域为(8,17).
(3)令u=a+b-3,
即a+b=u+3.-2
即-5
∴a+b-3的值域为(-5,-4).
如图,三定点A(2,1),B(0,-1),C(-2,1);三动点D,E,M满足=t
,
=t
,
=t
,t∈[0,1].
(Ⅰ)求动直线DE斜率的变化范围;
(Ⅱ)求动点M的轨迹方程.
正确答案
解法一:如图,(Ⅰ)设D(x0,y0),E(xE,yE),M(x,y).
由=t
,
=t
,知(xD-2,yD-1)=t(-2,-2).
∴同理
.
∴kDE==
=1-2t.
∵t∈[0,1],∴kDE∈[-1,1].
(Ⅱ)∵=t
∴(x+2t-2,y+2t-1)=t(-2t+2t-2,2t-1+2t-1)=t(-2,4t-2)=(-2t,4t2-2t).
∴,
∴y=,即x2=4y.
∵t∈[0,1],x=2(1-2t)∈[-2,2].
即所求轨迹方程为:x2=4y,x∈[-2,2]
解法二:(Ⅰ)同上.
(Ⅱ)如图,=
+
=
+t
=
+t(
-
)=(1-t)
+t
,
=
+
=
+t
=
+t(
-
)=(1-t)
+t
,
=
+
=
+t
=
+t(
-
)=(1-t)
+t
=(1-t2)+2(1-t)t
+t2
.
设M点的坐标为(x,y),由=(2,1),
=(0,-1),
=(-2,1)得
消去t得x2=4y,
∵t∈[0,1],x∈[-2,2].
故所求轨迹方程为:x2=4y,x∈[-2,2]
直线l的一个法向量=(cosθ,1)(θ∈R),则直线l倾角α的取值范围是______.
正确答案
∵直线l的一个法向量=(cosθ,1)(θ∈R),∴直线l的一个方向向量为
=(-1,cosθ).
故有tanα=∈[-1,1].
再由 0≤α<π 可得0≤α≤,或
≤α<π,
所以倾角α的取值范围是[0,]∪[
,π),
故答案为[0,]∪[
,π).
实数x,y满足不等式组则
的范围( )。
正确答案
已知抛物线C的方程为x2=4y,直线y=2与抛物线C相交于M、N两点,点A,B在抛物线上。
(1)若∠BMN=∠AMN,求证:直线AB的斜率为;
(2)若直线AB的斜率为,求证点N到直线MA,MB的距离相等。
正确答案
解:(1)设直线
的斜率为k
∵
所以直线BM的斜率为-k
可求得
则直线AM的方程为
代入得
∵
∴
同理
。
(2)若直线的斜率为由(1)可得:
∴
∴
∴
故点N到直线的距离相等。
已知抛物线C:x2=y和定点P(1,2),A,B为抛物线C上的两个动点,且直线PA和PB的斜率为非零的互为相反数。
(Ⅰ)求证:直线AB的斜率是定值;
(Ⅱ)若抛物线C在A,B两点处的切线相交于点M,求M的轨迹方程;
(Ⅲ)若A′与A关于y轴成轴对称,求直线A′B与y轴交点P的纵坐标的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)设点A(xA,yA),B(xB,yB)(xA≠xB),直线PA的斜率为k(k≠0),则直线PB的斜率为-k,
∴PA的直线方程为y-2=k(x-2),
由消y,得
,
因为点P在曲线C上,所以,由韦达定理,得,
,
∴,同理
,
则。
(Ⅱ)设点M(x,y),则由y=2x2,得y′=4x,
所以直线M的方程为:y-yA=4xA(x-xA),①
同理直线MB的方程为:y-yB=4xB(x-xB),②
由①②,得,③
把③代入①整理,得,
所以,动点M的轨迹方程为x=-1(y<2)。
(Ⅲ)由已知,,
∴,
则直线A′B的方程为,
即,
令x=0,整理得,
即直线A′B与y轴交点P的纵坐标取值范围是(-∞,2)。
一直线过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,且交抛物线于A,B两点,C为抛物线准线的一点.
(1)求证:∠ACB不可能是钝角;
(2)是否存在这样的点C,使得△ABC为正三角形?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:设,
直线AB方程为
由,得:y2﹣2pty﹣p2=0,
则
∴.
,
∴
∴不可能为钝角,
故∠ACB不可能是钝角
(2)假设存在点C,使得△ABC为正三角形
由(1)得:线段AB的中点为
①若直线AB的斜率不存在,这时t=0,,
点C的坐标只可能是,
由,得:
,矛盾,
于是直线AB的斜率必存在.
②由CM⊥AB,得:kCMkAB=﹣1,
即,
∴m=pt3+2pt,
∴,|AB|=2p(t2+1),
由,得:
,
∴
故存在点,使得△ABC为正三角形.
已知抛物线G的顶点在原点,焦点在y轴正半轴上,点P(m,4)到其准线的距离等于5.
(I)求抛物线G的方程;
(II)如图,过抛物线G的焦点的直线依次与抛物线G及圆x2+(y﹣1)2=1交于A、C、D、B四点,试证明|AC||BD|为定值;
(III)过A、B分别作抛物G的切线l1,l2且l1,l2交于点M,试求△ACM与△BDM面积之和的最小值.
正确答案
解:(1)由题知,抛物线的准线方程为y+1=0, =1
所以抛物线C的方程为x2=4y.
(2)设直线AB方y=kx+1交抛物线C于点A(x1,y1),B(x2,y2),
由抛物线定义知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,
所以|AC|=y1,|BD|=y2,
由 得x2﹣4kx﹣4=0,
显然△>0,则x1+x2=4k,x1x2=﹣4,
所以y1y2=
=1,
所以|AC||BD|为定值1.
(3)解:由x2=4y,y= x2,y=
x,
得直线AM方程y﹣ =
x1(x﹣x1)(1),
直线BM方程y﹣ =
x2(x﹣x2)(2),
由(2)﹣(1)得 (x1﹣x2)x=
﹣
,所以x=
(x1+x2)=2k,
∴y=﹣1 所以点M坐标为(2k,﹣1),
点M到直线AB距离d= =2
,
弦AB长为|AB|= =
=4(1+k2),
△ACM与△BDM面积之和,
S= (|AB|﹣2)
d=
×(2+4k2)×2
=2(1+2k2)
,
当k=0时,即AB方程为y=1时,△ACM与△BDM面积之和最小值为2.
已知在直角坐标系中,,其中数列{an},{bn}都是递增数列.
(1)若an=2n+1,bn=3n+1,判断直线A1B1与A2B2是否平行;
(2)若数列{an},{bn}都是正项等差数列,设四边形AnBnBn+1An+1的面积为Sn(n∈N*),求证:{Sn}也是等差数列;
(3)若≥﹣12,记直线AnBn的斜率为kn,数列{kn}的前8项依次递减,求满足条件的数列{bn}的个数.
正确答案
(1)解:由题意A1(3,0),B1(0,4),A2(5,0),B2(0,7),
所以,
,
因为,所以A1B1与A2B2不平行.
(2)证明:因为{an},{bn}为等差数列,设它们的公差分别为d1和d2,
则an=a1+(n﹣1)d1,bn=b1+(n﹣1)d2,an+1=a1+nd1,bn+1=b1+nd2由题意
所以[b1+(n﹣1)d2]}=
,
所以,
所以Sn+1﹣Sn=d1d2是与n无关的常数,
所以数列{Sn}是等差数列
(3)解:因为An(an,0),Bn(0,bn),
所以=
又数列{kn}前8项依次递减,
所以=
<0,
对1≤n≤7(n∈Z)成立,
即an﹣a+b<0对1≤n≤7(n∈Z)成立.
又数列{bn}是递增数列,所以a>0,故只要n=7时,7a﹣a+b=6a+b<0即可.
又b1=a+b≥﹣12,联立不等式作出可行域(如下图所示),易得a=1或2,
当a=1时,﹣13≤b<﹣6即b=﹣13,﹣12,﹣11,﹣10,﹣9,﹣8,﹣7,有7个解;
当a=2时,﹣14≤b<﹣12,即b=﹣14,﹣13,有2个解,
所以数列{bn}共有9个.
若实数x,y满足不等式,则
的取值范围是( )。
正确答案
[-,2)
在不等式组确定的平面区域内,求
的取值范围是( )。
正确答案
已知实数x、y满足不等式则
的最大值为( )。
正确答案
若x,y满足,则
的最大值是( )。
正确答案
2
若x,y满足,则
的最大值为( )。
正确答案
3
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