A.2B.4C.6D.8
【分析】直接利用拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:拋物線y2=8x,那么其焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是:4.
故選:B.
2.已知A為拋物線C:y2=2px(p>0)上一點(diǎn),點(diǎn)A到C的焦點(diǎn)的距離為12,到y(tǒng)軸的距離為9,則p=( )
A.2B.3C.6D.9
【分析】直接利用拋物線的性質(zhì)解題即可.
【解答】解:A為拋物線C:y2=2px(p>0)上一點(diǎn),點(diǎn)A到C的焦點(diǎn)的距離為12,到y(tǒng)軸的距離為9,
因?yàn)閽佄锞€上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離和到準(zhǔn)線的距離相等,
故有:9+=12?p=6;
故選:C.
3.設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為O,焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l.P是拋物線上異于O的一點(diǎn),過P作PQ⊥l于Q,則線段FQ的垂直平分線( )
A.經(jīng)過點(diǎn)OB.經(jīng)過點(diǎn)P
C.平行于直線OPD.垂直于直線OP
【分析】不妨設(shè)拋物線的方程為y2=4x,不妨設(shè)P(1,2),可得可得四邊形QAFP為正方形,根據(jù)正方形的對(duì)角線互相垂直可得答案.
【解答】解:不妨設(shè)拋物線的方程為y2=4x,則F(1,0),準(zhǔn)線為l為x=﹣1,
不妨設(shè)P(1,2),
∴Q(﹣1,2),
設(shè)準(zhǔn)線為l與x軸交點(diǎn)為A,則A(﹣1,0),
可得四邊形QAFP為正方形,根據(jù)正方形的對(duì)角線互相垂直,
故可得線段FQ的垂直平分線,經(jīng)過點(diǎn)P,
故選:B.
4.設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,點(diǎn)A為拋物線C上第一象限上的點(diǎn),B為l上一點(diǎn),滿足,則直線AB的斜率為( )
A.B.C.3D.
【分析】作出圖形,根據(jù)拋物線的定義及已知條件可得直線AB的斜率,進(jìn)而得解.
【解答】解:作出圖形,過點(diǎn)A作AD⊥直線l,垂足為D,由拋物線的定義可知,|AD|=|AF|,設(shè)|AF|=m,
∵,
∴|FB|=2|AF|=2m,
∴,
設(shè)直線AB的傾斜角為θ,則,
∴直線AB的斜率為.
故選:D.
5.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)(p,0)且垂直于x軸的直線與拋物線C在第一象限內(nèi)的交點(diǎn)為A,若|AF|=1,則拋物線C的方程為( )
A.B.y2=2xC.y2=3xD.y2=4x
【分析】求出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),求出A的坐標(biāo),利用|AF|=1,求解p,然后推出拋物線方程.
【解答】解:拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F(,0),過點(diǎn)(p,0)且垂直于x軸的直線與拋物線C在第一象限內(nèi)的交點(diǎn)為A(p,p),
因?yàn)閨AF|=1,所以,
解得p=.
拋物線C的方程為.
故選:A.
6.焦點(diǎn)為F的拋物線C:y2=4x的對(duì)稱軸與準(zhǔn)線交于點(diǎn)E,點(diǎn)P在拋物線C上,在△EFP中,sin∠EFP=sin∠FEP,則|EP|的值是( )
A.B.4C.2D.1
【分析】設(shè)PE的傾斜角為α,利用已知條件求出α的大小,判斷PHEF的形狀,然后求解即可.
【解答】解:過P(x軸上方)作準(zhǔn)線的垂線,垂足為H,
則由拋物線的定義可得|PF|=|PH|,由sin∠EFP=?sin∠FEP,
則△PFE中由正弦定理可知:則|PE|=|PF|,
∴|PE|=|PH|,
設(shè)PE的傾斜角為α,則csα===,
α=,四邊形PHEF是正方形,
所以:|PE|=2.
故選:A.
7.已知第四象限內(nèi)拋物線y2=16x上的一點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離是該點(diǎn)到拋物線焦點(diǎn)距離的,則點(diǎn)M的坐標(biāo)為( )
A.(1,﹣8)B.(1,﹣4)C.D.
【分析】由拋物線的性質(zhì),可知焦點(diǎn)的距離等于到準(zhǔn)線的距離,求出P的橫坐標(biāo),然后求出點(diǎn)M的坐標(biāo).
【解答】解:由拋物線的方程可得準(zhǔn)線方程為x=﹣4,設(shè)P的橫坐標(biāo)為x0,
第四象限內(nèi)拋物線y2=16x上的一點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離是該點(diǎn)到拋物線焦點(diǎn)距離的,
則,所以x0=1,
所以y0=﹣4,所以M(1,﹣4).
故選:B.
8.拋物線y=的焦點(diǎn)到圓C:x2+y2﹣6x+8=0上點(diǎn)的距離的最大值為( )
A.6B.2C.D.
【分析】求出拋物線的焦點(diǎn)為F(0,4),圓的圓心坐標(biāo)與半徑,然后求出F到圓C上點(diǎn)的距離的最大值.
【解答】解:拋物線的焦點(diǎn)為F(0,4),
圓x2+y2﹣6x+8=0的圓心為C(3,0),半徑r=1,
F到圓C上點(diǎn)的距離的最大值為.
故選:A.
9.過拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F的直線與拋物線C交于A,B兩點(diǎn),且,直線AB與拋物線C的準(zhǔn)線l交于點(diǎn)D,AA1⊥l于A1,若△AA1D的面積等于,則p=( )
A.B.2C.D.4
【分析】分別求得拋物線的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線方程,設(shè)出|BF|=t,可得|AF|=3t,|AB|=4t,過B作BN⊥l于N,運(yùn)用拋物線的定義和三角形相似的性質(zhì),以及三角形的面積公式,計(jì)算可得所求值.
【解答】解:拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F(,0),準(zhǔn)線方程為x=﹣,
設(shè)|BF|=t,由,可得|AF|=3t,|AB|=4t,
過B作BN⊥l于N,可得|BN|=|BF|=t,
又|AA1|=|AF|=3t,
在△AA1D中,=,
即為=,可得|BD|=2t,
在△DMF中,=,即為=,
解得p=t,
又△AA1D的面積等于,可得?3t?=8,解得t=,
則p=×=2.
故選:B.
10.若點(diǎn)A為拋物線y2=4x上一點(diǎn),F(xiàn)是拋物線的焦點(diǎn),|AF|=5,點(diǎn)P為直線x=﹣1上的動(dòng)點(diǎn),則|PA|+|PF|的最小值為( )
A.8B.C.D.
【分析】求出點(diǎn)A為(4,4),畫出圖形,利用對(duì)稱性轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:由題意可知,p=2,F(xiàn)(1,0),由拋物線的定義可知,,
∴xA=4,代入拋物線方程,得,不妨取點(diǎn)A為(4,4),
設(shè)點(diǎn)F關(guān)于x=﹣1的對(duì)稱點(diǎn)為E,則E(﹣3,0),
∴|PA|+|PF|=|PA|+|PE|≥|AE|=,
故選:D.
11.(多選)已知拋物線x2=y(tǒng)的焦點(diǎn)為F,M(x1,y1),N(x2,y2)是拋物線上兩點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是( )
A.點(diǎn)F的坐標(biāo)為(,0)
B.若直線MN過點(diǎn)F,則x1x2=﹣
C.若=,則|MN|的最小值為
D.若|MF|+|NF|=,則線段MN的中點(diǎn)P到x軸的距離為
【分析】求出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),判斷A,利用拋物線的性質(zhì),通過x1x2=﹣,判斷B;根據(jù)拋物線的通徑,判斷C;通過數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化求解判斷D即可.
【解答】解:拋物線x2=y(tǒng)的焦點(diǎn)為F(0,),所以A不正確;
根據(jù)拋物線的性質(zhì)可得:MN過F時(shí),則x1x2=﹣,所以B正確;
若=,則|MN|的最小值為拋物線的通徑長,為2p=,所以C正確;
拋物線x2=y(tǒng)的焦點(diǎn)為F(0,),準(zhǔn)線方程為y=,
過點(diǎn)M、N、P分別作準(zhǔn)線的垂線MM′,NN′,PP′,
則|MM′|=|MF|,|NN′|=|NF|,|MM′|+|NN′|=|MF|+|NF|=,
所以|PP′|==,
所以線段MN的中的P到x軸的距離為|PP′|﹣==,所以D正確;
故選:BCD.
12.(多選)已知直線l過拋物線C:y2=﹣2px(p>0)的焦點(diǎn),且與該拋物線交于M,N兩點(diǎn),若線段MN的長是16,MN的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離是6,O是坐標(biāo)原點(diǎn),則( )
A.拋物線C的方程是y2=﹣8x
B.拋物線的準(zhǔn)線方程是y=2
C.直線l的方程是x﹣y+2=0
D.△MON的面積是
【分析】設(shè)M,N的坐標(biāo),由拋物線的性質(zhì)到焦點(diǎn)的距離等于到準(zhǔn)線的距離,可得|MN|的表達(dá)式,再由MN的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離是6可得M,N的橫坐標(biāo)之和,進(jìn)而可得p的值,求出拋物線的方程,及準(zhǔn)線方程,可判斷A正確B不正確,進(jìn)而求出直線l的方程,與拋物線聯(lián)立求出兩根之和及兩根之積,求出三角形MON的面積,可判斷所給命題的真假.
【解答】解:設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),由拋物線的定義可得|MN|=﹣(x1+x2)+p=16,
又因?yàn)镸N的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離是6,所以|x1+x2|=12,所以x1+x2=﹣12,
所以p=4,所以拋物線的方程為:y2=﹣8x,所以A正確,
準(zhǔn)線方程為x=2,所以B不正確;
設(shè)直線l的方程x=my﹣2,
聯(lián)立直線與拋物線的方程:,整理可得y2+8my﹣16=0,y1+y2=﹣8m,所以x1+x2=m(y1+y2)﹣4=﹣8m2﹣4=﹣12,
解得m=±1,所以l的方程為:x=±y﹣2,所以C不正確;
S△MON=|OF|?|y1﹣y2|===8,所以D正確;
故選:AD.
13.斜率為的直線過拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),且與C交于A,B兩點(diǎn),則|AB|= .
【分析】由題意求出直線AB的方程,聯(lián)立直線和拋物線方程,利用拋物線的性質(zhì)轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:由題意可得拋物線焦點(diǎn)F(1,0),直線l的方程為y=(x﹣1),
代入y2=4x并化簡得3x2﹣10x+3=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=;
x1x2=1,
∴由拋物線的定義可得|AB|=x1+x2+p=+2=.
故答案為:.
14.已知拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)M(1,1)的直線與C交于A,B兩點(diǎn),若M恰好為AB的中點(diǎn),則|AF|+|BF|= ;直線AB的斜率為 .
【分析】過點(diǎn)A,B,M分別作準(zhǔn)線x=﹣1的垂線,垂足分別為A1,B1,M1,通過梯形中位線定理,結(jié)合拋物線的定義,得到關(guān)系式,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),利用點(diǎn)差法求解直線AB的斜率即可.
【解答】解:過點(diǎn)A,B,M分別作準(zhǔn)線x=﹣1的垂線,垂足分別為A1,B1,M1,則|MM1|=2;
根據(jù)梯形中位線定理,得|AA1|+|BB1|=4.
根據(jù)拋物線的定義,得|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=4.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=2,
由,,得(y1﹣y2)(y1+y2)=4(x1﹣x2),
則直線AB的斜率為.
故答案為:4;2.
15.已知拋物線C:y2=8x的焦點(diǎn)為F,若斜率為2的直線l過點(diǎn)F,且與拋物線C交于A,B兩點(diǎn),則線段AB的中點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為 .
【分析】求出拋物線的準(zhǔn)線方程,然后求解準(zhǔn)線方程,求出線段AB的中點(diǎn)的橫坐標(biāo),然后求解即可.
【解答】解:拋物線C:y2=8x,可得準(zhǔn)線方程為:x=﹣2,過點(diǎn)F(2,0)且斜率2的直線l:y=2(x﹣2),
由題意可得:,可得x2﹣6x+4=0,
直線l與拋物線C相交于A、B兩點(diǎn),則線段AB的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為:3,
則線段AB的中點(diǎn)到拋物線C的準(zhǔn)線的距離為:3+2=5.
故答案為:5.
16.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,P(3,m)是拋物線上一點(diǎn),過點(diǎn)P向拋物線C的準(zhǔn)線引垂線,垂足為D,若△PDF為等邊三角形,則p= .
【分析】求出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),推出P、Q坐標(biāo),再由拋物線的定義,結(jié)合等邊三角形的定義,得到的方程,可得p的值.
【解答】解:拋物線C:y2=2px(p>0),焦點(diǎn)為F(,0),準(zhǔn)線為l:x=﹣,
P(3,m)是拋物線上一點(diǎn),則m2=6p,
由題意可得D(﹣,m),
由于△PFD為等邊三角形,則有|PF|=|PD|=|FD|,
即有:3+=2p,可得p=2.
故答案為:2.
17.已知拋物線C:x2=﹣2py(p>0)的焦點(diǎn)F與的一個(gè)焦點(diǎn)重合,過焦點(diǎn)F的直線與C交于A,B兩不同點(diǎn),拋物線C在A,B兩點(diǎn)處的切線相交于點(diǎn)M,且M的橫坐標(biāo)為2,則弦長|AB|= .
【分析】由橢圓方程求得F的坐標(biāo),并求得p,設(shè)直線AB的方程為y=kx﹣2,A(x1,y1),B(x2,y2),利用導(dǎo)數(shù)寫出拋物線在A,B處的切線方程,結(jié)合已知求得A,B的橫坐標(biāo)的和,聯(lián)立直線方程與拋物線方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系求得k,進(jìn)一步求出A,B的縱坐標(biāo)的和,再由拋物線的弦長公式求|AB|.
【解答】解:由題意可得,F(xiàn)(0,﹣2),則p=4,拋物線方程為x2=﹣8y.
設(shè)直線AB的方程為y=kx﹣2,A(x1,y1),B(x2,y2),
其中,,由,得y′=﹣.
∴在點(diǎn)A處的切線方程為,化簡得y=,①
同理可得在點(diǎn)B處的切線為,②
聯(lián)立①②得,由M的橫坐標(biāo)為2,得x1+x2=4.
將AB的方程代入拋物線方程,可得x2+8kx﹣16=0.
∴x1+x2=﹣8k=4,得k=﹣.
∴y1+y2=k(x1+x2)﹣4=.
得|AB|=p﹣(y1+y2)=4﹣(﹣6)=10.
故答案為:10.
18.過拋物線y2=4x焦點(diǎn)F的直線l與拋物線交于A,B兩點(diǎn),與圓(x﹣1)2+y2=1交于C,D兩點(diǎn),(從下至上依次為A,C,D,B).若|BD|=2|CA|+1,則直線l的斜率k為 .
【分析】求得拋物線的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線,設(shè)直線l的方程為y=k(x﹣1),k>0,與拋物線方程聯(lián)立,運(yùn)用韋達(dá)定理,結(jié)合拋物線的定義和已知條件,解方程可得直線的斜率k.
【解答】解:拋物線y2=4x焦點(diǎn)F(1,0),準(zhǔn)線方程為x=﹣1,
設(shè)直線l的方程為y=k(x﹣1),k>0,
設(shè)A,B的橫坐標(biāo)分別是x1,x2,
由可得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,
即有x1+x2=2+,x1x2=1(x1<x2)①,
圓(x﹣1)2+y2=1的圓心為F,半徑為1,
可得|BD|=|BF|﹣1=x2+1﹣1=x2,|AC|=|AF|﹣1+1=x1+1﹣1=x1,
由題意可得x2=2x1+1②,
由①②可得x1=,x2=2,k=2,
故答案為:2.
19.以拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F為圓心,p為半徑作圓交y軸于A,B兩點(diǎn),連接FA交拋物線于點(diǎn)D(D在線段FA上),延長FA交拋物線的準(zhǔn)線于點(diǎn)C,若|AD|=m,且m∈[1,2],則|FD|?|CD|的最大值為 .
【分析】由題意得到以F為圓心,P為半徑的圓的方程,再令A(yù)為y軸正半軸上的點(diǎn),從而求出A點(diǎn)坐標(biāo),得到直線AF的方程,分別與拋物線的準(zhǔn)線方程、拋物線方程聯(lián)立求出C、D兩點(diǎn)坐標(biāo),即可用p表示出|FD|?|CD|,再由|AD|=m,且m∈[1,2],求出p的范圍,即可得出結(jié)果.
【解答】解:由題意可得拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F(,0),準(zhǔn)線方程為x=﹣,
所以以F為圓心,p為半徑的圓的方程為+y2=p2,
因?yàn)锳,B兩點(diǎn)為圓+y2=p2與y軸的兩個(gè)交點(diǎn),不妨令A(yù)為y軸正半軸上的點(diǎn),
由x=0得,A(0,);
所以直線AF的斜率為kAF==﹣,因此直線AF的方程為y=﹣x+,
由得C(﹣,p);
由得D(,),
所以|FD|=+=,|CD|==p,
|AD|==p,
又|AD|=m,且m∈[1,2],所以p∈[1,2],即p∈[3,6],
因此|FD|?|CD|=p2≤32,當(dāng)且僅當(dāng)p=6時(shí),取等號(hào).
故答案為:32.
20.已知拋物線y2=x與直線y=k(x﹣1)相交于A、B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求證:OA⊥OB;
(2)當(dāng)S△AOB=時(shí),求k的值.
【分析】(1)將直線AB的方程代入拋物線的方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和向量垂直的條件:數(shù)量積為0,即可得證;
(2)求得弦長AB,以及點(diǎn)O到直線AB的距離,運(yùn)用三角形的面積公式,解方程即可得到所求k的值.
【解答】解:(1)證明:將直線y=k(x﹣1)代入拋物線的方程y2=x,
消去y可得,k2x2﹣(2k2+1)x+k2=0,
判別式為(2k2+1)2﹣4k4=4k2+1>0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
可得x1+x2=2+,x1x2=1,
y1y2=k2(x1﹣1)(x2﹣1)=k2(x1x2+1﹣x1﹣x2)
=k2(1+1﹣2﹣)=﹣1,
即有x1x2+y1y2=0,則?=0,
即有OA⊥OB;
(2)由(1)可得|AB|=?
=?,
點(diǎn)O到直線AB:y=k(x﹣1)的距離為d=,
則S△AOB=d?|AB|=???
==,
解得k=±.
21.已知點(diǎn)A(0,1),B(1,2),C是拋物線x2=4y上的動(dòng)點(diǎn).
(1)求△ABC周長的最小值;
(2)若C位于直線AB右下方,求△ABC面積的最大值.
【分析】(1)由拋物線的方程可得A為拋物線的焦點(diǎn),由拋物線的性質(zhì)可得C到A的距離等于到準(zhǔn)線的距離,過C作準(zhǔn)線的垂線,要使三角形ABC的周長最小,則過B作準(zhǔn)線的垂線,則最小周長為AB與B到準(zhǔn)線之和;
(2)要使三角形ABC的面積最大,則C在平行與直線AB且與拋物線相切的直線上,設(shè)切線方程,與拋物線聯(lián)立由判別式為0,求出過C的切線方程,兩條平行線的距離為C到直線AB 的距離,再由面積公式可得面積的最大值.
【解答】解:(1)由拋物線的方程x2=4y可得焦點(diǎn)F坐標(biāo)(0,1),與A重合,準(zhǔn)線方程為:y=﹣1
所以△ABC的周長為:AB+BC+AC,過C作CM垂直于準(zhǔn)線于D,則AC=CD,
所以周長為:AB+BC+CD≥AB+BD,當(dāng)B,C,D在一條直線上時(shí),周長最小,過B作準(zhǔn)線的垂線交拋物線于M,交準(zhǔn)線于D,這時(shí)M與C重合,
而AB==,BD=2+1=3
所以周長的最小值為AB+BD=3+,
(2)直線AB所在的直線方程為:y=x+1,即y=x+1,
設(shè)過C與直線AB平行,且與拋物線相切時(shí)C到直線AB 的距離最大,
設(shè)過C的切線方程為:y=x+b,由題意b<1,
聯(lián)立直線與拋物線的方程:,整理可得:x2﹣4x﹣4b=0,
則△=16+16b=0,解得b=﹣1,
所以過C的切線方程為:y=x﹣1,
所以兩條平行線間的距離d==,即C到直線AB的距離為,
所以S△ABC=|AB|?d==1,
所以三角形ABC的最大面積為1.
22.已知拋物線C:x2=4y,過點(diǎn)D(0,2)的直線l交C于A,B兩點(diǎn),過點(diǎn)A,B分別作C的切線,兩切線相交于點(diǎn)P.
(1)記直線PA,PB的斜率分別為k1,k2,證明k1,k2為定值;
(2)記△PAB的面積為S△PAB,求S△PAB的最小值.
【分析】(1)設(shè)A,B的坐標(biāo)分別為,.利用拋物線方程求解函數(shù)的導(dǎo)數(shù),設(shè)出直線方程與拋物線聯(lián)立,利用韋達(dá)定理轉(zhuǎn)化證明即可.
(2)設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),求出切線PA的方程,切線PB的方程,求出|AB|,點(diǎn)P到直線AB的距表示三角形的面積,求解S△PAB的最小值.
【解答】(1)證明:因?yàn)锳,B兩點(diǎn)在曲線x2=4y上,故設(shè)A,B的坐標(biāo)分別為,.
因?yàn)?,所以,則,.
設(shè)直線l的斜率為k,則其方程為y=kx+2,由得x2﹣4kx﹣8=0,△=16k2+32>0,x1+x2=4k,x1x2=﹣8,
所以,所以k1k2為定值.
(2)解:設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),
由(1)知切線PA的方程為①
切線PB的方程為②,
①﹣②得;
①×x2﹣﹣②×x1得.
由(1)知x=2k,y=﹣2,所以P點(diǎn)坐標(biāo)為(2k,﹣2),
所以=.
因?yàn)辄c(diǎn)P到直線AB的距離.
所以.
因?yàn)閗2+2≥2,所以當(dāng)k=0時(shí),S△PAB的最小值為.
23.已知A(1,2)為拋物線y2=2px(p>0)上的一點(diǎn),E,F(xiàn)為拋物線上異于點(diǎn)A的兩點(diǎn),且直線AE的斜率與直線AF的斜率互為相反數(shù).
(1)求直線EF的斜率;
(2)設(shè)直線l過點(diǎn)M(m,0)并交拋物線于P,Q兩點(diǎn),且=(λ>0),直線x=﹣m與x軸交于點(diǎn)N,試探究與﹣的夾角是否為定值,若是則求出定值,若不是,說明理由.
【分析】(1)由A在拋物線上,可得p的值,求出拋物線的方程,設(shè)E,F(xiàn)的坐標(biāo),可得直線AE,AF的斜率,由題意可得E,F(xiàn)坐標(biāo)的關(guān)系,再由點(diǎn)差法可得EF的斜率;
(2)由題意設(shè)直線l的方程與拋物線聯(lián)立求出兩根之和及兩根之積,求出向量,,再由題意可得λ的值,可求得,所以與的夾角為.
【解答】解:(1)設(shè)E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2),
因?yàn)辄c(diǎn)A(1,2)為拋物線y2=2px(p>0)上的一點(diǎn),所以y2=4x,
同時(shí),有,,
,,
因?yàn)橹本€AE的斜率與直線AF的斜率互為相反數(shù),
即即y1+y2=﹣4,
故;
(2)設(shè)直線l的方程為l:x=ty+m,P(x3,y3),Q(x4,y4),N(﹣m,0),
代入y2=4x得y2﹣4ty﹣4m=0,
所以y3+y4=4t,y3y4=﹣4m,
因?yàn)椋遥?br>所以,
由題可知,由題可知,=(x3+m,y3)﹣λ(x4+m,y4)=(x3+m﹣λ(x4+m),y3﹣λy4)
=(+m﹣λ(+m),y3﹣λy4),
又因?yàn)?m﹣λ(+m)=+m+(+m)=+m++=+m﹣m==0,
所以,
又所以,
所以即與的夾角為.
[B組]—強(qiáng)基必備
1.已知拋物線C:x2=4y的焦點(diǎn)為F,A是拋物線C上異于坐標(biāo)原點(diǎn)的任意一點(diǎn),過點(diǎn)A的直線l交y軸的正半軸于點(diǎn)B,且A,B同在一個(gè)以F為圓心的圓上,另有直線l′∥l,且l′與拋物線C相切于點(diǎn)D,則直線AD經(jīng)過的定點(diǎn)的坐標(biāo)是( )
A.(0,1)B.(0,2)C.(1,0)D.(2,0)
【分析】設(shè)A(m,m2),B(0,n),根據(jù)A,B同在一個(gè)以F為圓心的圓上,可得n=m2+2,再根據(jù)直線的斜率公式可得直線與直線和平行,以及導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得a=﹣,求出直線AD的方程,即可求出直線AD經(jīng)過的定點(diǎn)的坐標(biāo).
【解答】解:設(shè)A(m,m2),B(0,n),
∵拋物線C:x2=4y的焦點(diǎn)為F(0,1)
又A,B同在一個(gè)以F為圓心的圓上,
∴|BF|=|AF|
∴n﹣1==m2+1∴n=m2+2
∴直線l的斜率k==﹣
∵直線l′∥l,∴直線l′的斜率為k,
設(shè)點(diǎn)D(a,a2),
∵y=x2,∴y′=x,∴k=a,∴a=﹣,∴a=﹣
∴直線AD的斜率為===,
∴直線AD的方程為y﹣m2=(x﹣m),
整理可得y=x+1,
故直線AD經(jīng)過的定點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,1),
故選:A.
2.已知橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)恰為拋物線x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)F,設(shè)拋物線的準(zhǔn)線l與y軸的交點(diǎn)為M,過F的直線與拋物線交于A,B兩點(diǎn),若以線段BM為直徑的圓過點(diǎn)A,則|AB|= .
【分析】求出橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo),代入拋物線求出拋物線方程,設(shè)出A(x1,y1),B(x2,y2)和AB的方程,結(jié)合圓的性質(zhì)求出A點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合拋物線的弦長公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:如圖所示,
由橢圓的方程可得a=2,b=,
∴c=═1.可得上焦點(diǎn)F(0,1).
又恰為拋物線x2=2py的焦點(diǎn)F,
∴=1,解得p=2.
∴拋物線方程為:x2=4y.拋物線的準(zhǔn)線方程為y=﹣1,
可得M(0,﹣1).
由題意可知:直線AB的斜率存在且不為0.
設(shè)直線AB的方程為:y=kx+1,(k>0),A(x1,y1),B(x2,y2).
將y=kx+1代入x2=4y得,化為x2﹣4kx﹣4=0.
△=16k2+16k>0.得k>0
則x1+x2=4k,x1x2=﹣4,
若以線段BM為直徑的圓過點(diǎn)A,
∵AB⊥AM,∴k?=﹣1,即k?=﹣1
得x1=,y1=kx1+1=.即A(,.),
A在拋物線x2=4y.∴()2=4?.,
化為k4+k2﹣1=0,解得k2=,
∴|AB|=y(tǒng)1+y2+2=k(x1+x1)+4=4+4k2=2+2.
故答案為:2+2.
3.已知?jiǎng)訄AP過點(diǎn)F2(2,0),并且與圓相外切,設(shè)動(dòng)圓的圓心P的軌跡為C.
(1)求曲線C的方程;
(2)過動(dòng)點(diǎn)P作直線與曲線3x2﹣y2=0交于A、B兩點(diǎn),當(dāng)P為AB的中點(diǎn)時(shí),求|OA|?|OB|的值;
(3)過點(diǎn)F2的直線l1與曲線C交于E、F兩點(diǎn),設(shè)直線,點(diǎn)D(﹣1,0),直線ED交l于點(diǎn)M,求證:直線FM經(jīng)過定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).
【分析】(1)兩圓外切轉(zhuǎn)化為,動(dòng)點(diǎn)P和圓心距離|PF1|=r+2,和圓上點(diǎn)|PF2|=r,即有|PF1|﹣|PF2|=2+r﹣r=2<|F1F2|,滿足雙曲線定義,即可得曲線C方程為雙曲線右支;
(2)設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo),代入雙曲線方程,化簡曲線3x2﹣y2=0,設(shè)出A,B兩點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式得到m,n等式,化簡即可得值;
(3)分兩種情況討論,當(dāng)k不存在時(shí),分別求出各點(diǎn)坐標(biāo),從而得到FM方程;當(dāng)k存在時(shí),聯(lián)立方程,利用韋達(dá)定理得到關(guān)系式,證明關(guān)系式kFN=kNM,可得直線過定點(diǎn)(1,0).
【解答】解:(1)設(shè)P(x,y),動(dòng)圓的半徑為r,
圓的圓心F2(﹣2,0),半徑為2,
由題意可得|PF1|=r+2,|PF2|=r,即有|PF1|﹣|PF2|=2+r﹣r=2<|F1F2|,
可得P的軌跡為以F1,F(xiàn)2為焦點(diǎn)的雙曲線的右支,可得a=1,c=2,b=,
即曲線C的方程為(x≥1);
(2)證明:設(shè)P(x0,y0),即有x02﹣=1,
曲線3x2﹣y2=0即為y=x和y=﹣x,
設(shè)A(m,m),B(n,﹣n),
由P為AB的中點(diǎn),可得m+n=2x0,m﹣n=2y0,
解得m=x0+y0,n=x0﹣y0,
則|OA|?|OB|=2|m|?2|n|=4|mn|=4|(x0+y0)(x0﹣y0)|
=4|x02﹣y02|=4為定值.
|OA|?|OB|=4;
(3)①當(dāng)斜率不存在時(shí),l1:x=2 可知E(2,3),F(xiàn)(2,﹣3),
∵D(﹣1,0),所以直線ED:,
M(),所以直線FM: 即 y=﹣3(x﹣1)
所以直線恒過(1,0);
②當(dāng)斜率存在時(shí),l1:y=k(x﹣2),
聯(lián)立雙曲線方程,消去y,可得 (3﹣k2)x2+4k2x﹣4k3﹣3=0,
設(shè)E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2)
根據(jù)韋達(dá)定理可得 ,
則直線ED的方程為,當(dāng)x=時(shí),y=,M()
設(shè)點(diǎn)N(1,0),若FM過定點(diǎn)N,則兩直線斜率相等.
即kFN=kMN,
,

所以FM恒過定點(diǎn)N(1,0),
∴綜上所述,直線FM恒過定點(diǎn)(1,0).

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