解析:方法一:(数形结合法)过点a作抛物线的准线x=-1的垂线,垂足为b,由抛物线定义,有|ab|=|af|,易知ab平行于x轴,∠afx=,∠baf=,△abf是等边三角形,过f作fc垂直于ab于点c,则|ca|=|bc|=p=2,故|af|=|ab|=4.
方法二:(代数法)焦点f(1,0),af的直线方程为y-0=tan·(x-1),即y=(x-1),代入抛物线方程y2=4x,得[(x-1)]2=4x,即3x2-10x+3=0,解得x=3或(舍去),故点a的坐标为(3,2),|af|==4.
答案:b5.已知点p(x,y)在以原点为圆心的单位圆上运动,则点q(x+y,xy)的轨迹是。
a.圆b.抛物线c.椭圆d.双曲线。
解析:点p的轨迹方程是x2+y2=1,令a=x+y①,b=xy②,将①式两边平方得a2=x2+y2+2xy,将x2+y2=1及②式代入得a2=1+2b,所以点q的轨迹是抛物线。
答案:b6.(2011届·合肥质检)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为f,点p1(x1,y1),p2(x2,y2),p3(x3,y3)在抛物线上,并且2x2=x1+x3,则有。
a.|fp1|+|fp2|=|fp3|
b.|fp1|2+|fp2|2=|fp3|2
c.2|fp2|=|fp1|+|fp3|
d.|fp2|2=|fp1|·|fp3|
解析:抛物线的准线方程为x=-,根据抛物线的定义,得|fp1|=x1+,|fp2|=x2+,|fp3|=x3+.
因为2x2=x1+x3,所以2=+,即2|fp2|=|fp1|+|fp3|.
答案:c二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)
7.线段ab是抛物线y2=x的一条焦点弦,且|ab|=4,则线段ab的中点c到直线x+=0的距离是。
解析:线段ab的中点c到准线x=-的距离为|ab|长的一半,则点c到直线x+=0的距离为。
答案: 8. 已知当抛物线型拱桥的顶点距水面2米时,量得水面宽8米,当水面升高1米后,水面宽度是米.
解析:如图,设抛物线方程为y=ax2.将(-4,-2)代入方程得a=-.
则抛物线方程为y=-x2.
令y=-1,则x=±2.则水面宽度为4.
答案:49.已知q(4,0),p为y2=x+1上任一点,则|pq|的最小值为。
答案: 10.已知抛物线y2=4x,过点p(4,0)的直线与抛物线相交于a(x1,y1)、b(x2,y2)两点,则y21+y22的最小值是。
解析:设直线方程x=my+4,代入y2=4x消去x得关于y的一元二次方程,y2-4my-16=0,δ=16m2+64>0.
y1+y2=4m,y1·y2=-16,y21+y22=(y1+y2)2-2y1y2=16m2+32≥32,当m=0时,y21+y22取得最小值32.
答案:32三、解答题(本大题共2小题,每小题12分,共24分)
11.抛物线y2=2px(p>0)上有一内接直角三角形,直角顶点在原点,一直角边的方程是y=2x,斜边长是5,求此抛物线方程。
解:设△aob的抛物线的内接直角三角形,直角顶点为o,ao边的方程是y=2x,则ob边的方程为y=-x.
由y=2x, y2=2px得点a坐标为(,p).
由y=-x, y2=2px得点b坐标为(8p,-4p).
因为|ab|=5,12. 已知动圆过定点a(1,0),且与直线x=-1相切.
1)求动圆的圆心轨迹c的方程;
2)是否存在直线l,使l过点b(0,1),并与轨迹c交于p、q两点,且满足·=0?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
解:(1)设m为动圆圆心,由题意知:|ma|等于m到定直线x=-1的距离,由抛物线的定义知,点m的轨迹为抛物线,其中a(1,0)为焦点,x=-1为准线.
所以动圆的圆心m的轨迹c的方程为:y2=4x.
2)由题意可设直线l的方程为x=k(y-1)(k≠0),由得y2-4ky+4k=0.
所以δ=16k2-16k>0k>1或k<0.
又y1+y2=4k,y1y2=4k.
由·=0x1x2+y1y2=0
k2(y1-1)(y2-1)+y1y2=0
k2+1)y1y2-k2(y1+y2)+k2=0
4k(k2+1)-k2·4k+k2=0k=-4或k=0(舍去).
又k=-4<0,所以直线l存在,其方程为:x+4y-4=0.
b组。一、选择题(本大题共2小题,每小题8分,共16分)
1.已知抛物线c:y=x2的准线为,过与y轴的交点m作抛物线c的两条切线、,切点分别为a、b,则与的夹角为。
a.60b.75°
c.90d.120°
解析:由题意知m(0,-1),则设过m点的切线为y=kx-1.由y=kx-1,x2=4yx2-4kx+4=0.
令δ=16k2-16=0k2-1=0.所以k=±1,则与的夹角为90°.
答案:c2.(2011届·日照调研)已知抛物线y2=4x的准线与双曲线-y2=1(a>0)交于a、b两点,点f为抛物线的焦点,若△fab为直角三角形,则双曲线的离心率是。
abc.2d.3
解析:由题意易知,抛物线的准线方程为x=-1,焦点为f(1,0),直线x=-1与双曲线的交点坐标为,若△fab为直角三角形,则只能∠afb为直角,△fab为等腰直角三角形,所以=2a=,从而可得c=,所以双曲线的离心率e==,选b.
答案:b二、填空题(本大题共2小题,每小题8分,共16分)
3. 若点(3,1)是抛物线y2=2px的一条弦的中点,且这条弦所在直线的斜率为2,则p=__
解析:直线的方程为y=2(x-3)+1=2x-5,将联立得4x2-(20+2p)x+25=0.
则x1+x2==6,解得p=2.
答案:24.已知抛物线y=2px2(p>0)的焦点为f,点p(1,)在抛物线上,过p作pq垂直抛物线的准线,垂足为q.
若抛物线的准线与对称轴相交于点m,则四边形pqmf的面积为 .
解析:由p(1,)在抛物线上,得p=,故抛物线的标准方程为x2=4y,点f(0,1),准线为y=-1,所以|fm|=2,|pq|=1+=,mq|=1,则直角梯形pqmf的面积为×(+2)×1=.
答案: 三、解答题(本大题共2小题,每小题14分,共28分)
5.(2011届·江苏无锡模拟)已知点p(1,3),圆c:(x-m)2+y2=过点a(1,-)f点为抛物线y2=2px(p>0)的焦点,直线pf与圆相切。
1)求m的值与抛物线的方程;
2)设点b(2,5),点q为抛物线上的一个动点,求·的取值范围。
解:(1)点a代入圆c的方程,得(1-m)2+(-2=.
所以m=1,圆c:(x-1)2+y2=.
当直线pf的斜率不存在时不合题意。
当直线pf的斜率存在时,设为k,则pf:y=k(x-1)+3,即kx-y-k+3=0.
因为直线pf与圆c相切,所以,解得k=1或k=-1.
当k=1时,直线pf与x轴的交点横坐标为-2,不合题意,舍去。
当k=-1时,直线pf与x轴的交点横坐标为4,符合题意。
所以p2=4,所以抛物线方程为y2=16x.
2) =1,-2),设q(x,y), x-2,y-5),=x-2)+(2)(y-5)=-x-2y+12
--2y+12=- y+16)2+28≤28.
所以·的取值范围为(-∞28].
6. 设抛物线的方程为y2=4x,过点p(2,0)的直线l与抛物线交于a、b两点,点q满足=+λr).
1)当λ=1时,求点q的轨迹方程;
2)若点q在x轴上,且1<λ<3,求直线l的斜率k的取值范围.
解:方法一:设直线l的方程为my=x-2,代入y2=4x得:y2-4my-8=0.
设a、b点的坐标分别为a(x1,y1)、b(x2,y2).
则y1+y2=4m,y1y2=-8.
1)设q(x,y),因为=+,所以y=y1+y2=4m.
所以x=x1+x2=m(y1+y2)+4=4m2+4.
消去m得:x=+4,即点q的轨迹方程为:y2=4(x-4).
2)因为=+λx1+λx2,y1+λy2)且点q在x轴上,所以y1+λy2=0,即y1=-λy2.
消去y2得:-λ2=-8.
2m2==λ2.
设f(λ)2,当1<λ<3时,f′(λ1->0恒成立.
所以0<λ+2<,即0.
所以k<-或k>即为直线l的斜率k的取值范围.
方法二:(1)因为=+,当直线l的斜率不存在时,由抛物线的对称性得q点坐标为(4,0).
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-2),代入y2=4x得k2x2-(4k2+4)x+4k2=0,所以k≠0.
设a、b、q点的坐标分别为a(x1,y1)、b(x2,y2)、q(x,y).
因为=+,所以。
解得。消去k得:x=+4.又点(4,0)的坐标也满足方程,所以点q的轨迹方程为:y2=4(x-4).
2)因为=+λx1+λx2,y1+λy2)且点q在x轴上,所以y1+λy2=0,即k(x1-2)+λk(x2-2)=0.所以。即。
设f(λ)2,当1<λ<3时,f′(λ1->0恒成立.
所以0<λ+2<,0<<,所以k2>.
所以k<-或k>,即为直线l的斜率k的取值范围.
方法三:(1)设a、b点的坐标分别为a(x1,y1)、b(x2,y2),y=4x1,y=4x2,两式相减得:(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2).
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