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第1讲 曲线方程与抛物线1.如图所示,已知圆A:(x2)2y21与点B(2,0),分别求出满足下列条件的动点P的轨迹方程(1)PAB的周长为10.(2)圆P与圆A外切,且过B点(P为动圆圆心)(3)圆P与圆A外切,且与直线x1相切(P为动圆圆心)解:(1)根据题意知,PAPBAB10,即PAPB64AB,故P点轨迹是椭圆,且2a6,2c4,即a3,c2,b.因此其轨迹方程为1(y0)(2)设圆P的半径为r,则PAr1,PBr,因此PAPB1.由双曲线的定义知,P点的轨迹为双曲线的右支,且2a1,2c4,即a,c2,b,因此其轨迹方程为4x2y21.(3)依题意知,动点P到定点A的距离等于到定直线x2的距离,故其轨迹为抛物线,且开口向左,p4.因此其轨迹方程为y28x.2.已知抛物线x22py(p0),F为其焦点,过点F的直线l交抛物线于A,B两点,过点B作x轴的垂线,交直线OA于点C,如图所示(1)求点C的轨迹M的方程;(2)直线n是抛物线不与x轴重合的切线,切点为P,轨迹M与直线n交于点Q,求证:以线段PQ为直径的圆过点F.解:(1)依题意可得,直线l的斜率存在,故设其方程为ykx,又设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x,y),由x22pkxp20x1x2p2.易知直线OA的方程为yxx,直线BC的方程为xx2,由得y,即点C的轨迹M的方程为y.(2)证明:由题意知直线n的斜率存在设直线n的方程为yk1xm.由x22pk1x2pm04p2k8pm.因为直线n与抛物线相切,所以0pk2m0,可得P(pk1,m)又由Q,所以(p2m)pm0FPFQ,所以以线段PQ为直径的圆过点F.3(2019南京三模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y22px(p0)及点M(2,0),动直线l过点M交抛物线于A,B两点,当l垂直于x轴时,AB4.(1)求p的值;(2)若l与x轴不垂直,设线段AB的中点为C,直线l1经过点C且垂直于y轴,直线l2经过点M且垂直于直线l,记l1,l2相交于点P,求证:点P在定直线上解:(1)因为l过M(2,0),且当l垂直于x轴时,AB4,所以抛物线经过点(2,2),代入抛物线方程,得42p2,解得p1.(2)证明:设直线l的方程为yk(x2)(k0),A(x1,y1),B(x2,y2)联立消去x,得ky22y4k0,则y1y2,y1y24.因为C为AB中点,所以yC,则直线l1的方程为y.因为直线l2过点M且与l垂直,则l2的方程为y(x2),联立解得即P,所以点P在定直线x1上4在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C:y24x的焦点为F,过F的直线l交抛物线C于A,B两点(1)求线段AF的中点M的轨迹方程;(2)若AOB的面积是BOF面积的3倍,求直线l的方程解:因为抛物线的方程为y24x,所以F(1,0)(1)设M(x,y),A(x1,y1)因为M为线段AF的中点,所以x,y,则x12x1,y12y,代入抛物线方程得y22x1,所以点M的轨迹方程为y22x1.(2)由(1)知A(x1,y1),设B(x2,y2),不妨令y10,y20,设AOF和BOF的面积分别为S1,S2,因为AOB的面积是BOF面积的3倍,所以S1S23S2,所以S12S2.因为S1OFy1,S2OF|y2|OFy2,所以y12y2.易知直线l的斜率不为0,设直线l的方程为xty1(t0)与y24x联立,消去x得y24ty40,解得y1,22t2,则y1y24t,y1y24由可得t,代入,得直线l的方程为y2(x1);同理,当y10,y20时,得直线l的方程为y2(x1)综上,直线l的方程为y2(x1)5(2019如皋期中)已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,准线为x.若抛物线C与直线l:y2xm相交于A,B两点,抛物线的焦点在直线l上,线段AB的中点到抛物线准线的距离为5.(1)求p,m的值;(2)设点E为抛物线C上一点,若三角形AEB的面积为4,试确定点E的个数,并说明理由解:(1)因为抛物线的焦点在直线l上,所以,即mp,联立消去y,得4x26pxp20,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,因为线段AB的中点到抛物线准线的距离为5,所以5,解得p4,则m4.(2)由(1)知,抛物线方程为y28x,直线l的方程为y2x4,联立整理得x26x40,所以AB|x1x2|10.设点E到直线AB的距离为d,则三角形AEB的面积为10d4,解得d .设平行于AB且与抛物线相切的直线为y2xn,联立消去y,得4x2(4n8)xn20,(4n8)216n264n640,n1,此时切线方程为y2x1,其与直线AB的距离为,而与直线AB的距离为的点在两条平行直线上,这两条直线与抛物线的交点共有4个,所以符合题意的点E共有4个- 5 -
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