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1/33第頁專題3-9拋物線與直線聯(lián)立韋達(dá)化運(yùn)算總覽總覽題型解讀TOC\o"1-3"\n\h\z\u【題型1】焦點(diǎn)弦中點(diǎn)相關(guān)運(yùn)算與證明【題型2】向量數(shù)量積的處理【題型3】過焦點(diǎn)的直線與拋物線聯(lián)立韋達(dá)化計(jì)算【題型4】不過焦點(diǎn)的直線與拋物線聯(lián)立計(jì)算【題型5】垂直關(guān)系的處理【題型6】弦長公式與面積計(jì)算【題型7】拋物線中三角形與四邊形面積最值問題【題型8】拋物線中的定點(diǎn)與定值問題題型題型匯編知識梳理與??碱}型直線與拋物線相交坐標(biāo)之間的關(guān)系秒殺公式①拋物線的焦點(diǎn)為F,是過的直線與拋物線的兩個交點(diǎn),則有.②一般地,如果直線恒過定點(diǎn)與拋物線交于兩點(diǎn),那么.【題型1】焦點(diǎn)弦中點(diǎn)相關(guān)運(yùn)算與證明已知拋物線的焦點(diǎn)為F,直線與該拋物線交于A、B兩點(diǎn),過的中點(diǎn)Q作y軸的垂線與拋物線交于點(diǎn)P,若,則.【答案】【分析】先求出的縱坐標(biāo),再聯(lián)立直線與拋物線方程表示的縱坐標(biāo),故可求斜率.【詳解】易知設(shè),因?yàn)?,故,故,而,?故,聯(lián)立直線與拋物線方程得,,所以的縱坐標(biāo),故直線y=x-1被拋物線y2=4x截得的線段的中點(diǎn)坐標(biāo)是________.【答案】(3,2)【解析】將y=x-1代入y2=4x,整理,得x2-6x+1=0.由根與系數(shù)的關(guān)系,得x1+x2=6,eq\f(x1+x2,2)=3,∴eq\f(y1+y2,2)=eq\f(x1+x2-2,2)=eq\f(6-2,2)=2.∴所求點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,2)已知拋物線的焦點(diǎn)為F,直線與該拋物線交于A、B兩點(diǎn),過的中點(diǎn)Q作y軸的垂線與拋物線交于點(diǎn)P,若,則.【答案】【分析】先求出的縱坐標(biāo),再聯(lián)立直線與拋物線方程表示的縱坐標(biāo),故可求斜率.【詳解】易知設(shè),因?yàn)?,故,故,而,?故,聯(lián)立直線與拋物線方程得,,所以的縱坐標(biāo),故已知為坐標(biāo)原點(diǎn),過拋物線的焦點(diǎn)的直線交于兩點(diǎn).若為線段的中點(diǎn),且,則.【答案】【分析】直線的斜率存在,可設(shè)為,與拋物線方程聯(lián)立得到韋達(dá)定理,求出點(diǎn)坐標(biāo),利用求解,再結(jié)合拋物線定義得到結(jié)果.【詳解】設(shè),,,顯然當(dāng)直線垂直于軸時,與重合,此時不滿足條件,所以可設(shè)直線的方程為,代入的方程有,,所以,,,所以,解得,,由拋物線的幾何性質(zhì)可知,,所以.設(shè)拋物線W:y2=4x的焦點(diǎn)為F,直線l:y=x+m與拋物線W相交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)Q為線段AB的中點(diǎn).(1)求m的取值范圍;(2)求證:點(diǎn)Q的縱坐標(biāo)為定值.【答案】(1)m<1,(2)Q的縱坐標(biāo)為定值2【解析】(1)直線l:y=x+m與拋物線W聯(lián)立得x2+(2m-4)x+m2=0,∴Δ=(2m-4)2-4m2>0,解得m<1.(2)證明:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=4-2m,x1x2=m2,則點(diǎn)Q的縱坐標(biāo)為eq\f(y1+y2,2)=eq\f(x1+m+x2+m,2)=2.∴點(diǎn)Q的縱坐標(biāo)為定值2.物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),以x軸為對稱軸,經(jīng)過焦點(diǎn)且傾斜角為135°的直線被拋物線所截得的弦長為8,試求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.【答案】y2=4x或y2=-4x【詳解】解:如圖,依題意可設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=2px(p>0),則直線方程為y=-x+eq\f(1,2)p.設(shè)直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2),過A,B分別作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為C,D,則由拋物線定義,得|AB|=|AF|+|FB|=|AC|+|BD|=x1+eq\f(p,2)+x2+eq\f(p,2),即x1+x2+p=8.①又A(x1,y1),B(x2,y2)是直線和拋物線的交點(diǎn),由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=-x+\f(1,2)p,,y2=2px,))消去y,得x2-3px+eq\f(p2,4)=0.所以x1+x2=3p,②將②代入①,得p=2.所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=4x.當(dāng)拋物線方程設(shè)為y2=-2px(p>0)時,同理可求得拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=-4x.故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=4x或y2=-4x.【題型2】向量數(shù)量積的處理數(shù)量積一般化為過坐標(biāo)運(yùn)算的形式,再韋達(dá)化處理(23-24高二上·河南信陽·期末)直線與拋物線交于A,B兩點(diǎn),則(O為拋物線頂點(diǎn))的值為(
)A. B. C.4 D.12【答案】B【分析】聯(lián)立直線與拋物線方程求得,從而利用平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示即可得解.【詳解】由,得,易得,設(shè),則,.(高二上·四川成都·期末)已知拋物線上的兩點(diǎn)A,B滿足(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),且A,B分處對稱軸的兩側(cè),則直線AB所過定點(diǎn)為.【答案】【分析】設(shè),,寫出直線AB方程,由及A,B位置可解得,即可化簡解析式,確定定點(diǎn).【詳解】設(shè),,則,即,即.由A,B分處對稱軸的兩側(cè)得,又∵,解得(舍)或,故,則直線過定點(diǎn).在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)在拋物線上,且A到的焦點(diǎn)的距離為1.(1)求的方程;(2)若直線與拋物線C交于兩點(diǎn),,且,試探究直線是否過定點(diǎn),若是,請求出定點(diǎn)坐標(biāo),否則,請說明理由.【答案】(1)(2)直線過定點(diǎn)【分析】(1)利用拋物線的定義及點(diǎn)在拋物線上計(jì)算即可;(2)設(shè)的方程,由平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示及韋達(dá)定理求參數(shù)即可.【詳解】(1)依題意可得,解得,所以拋物線方程為:;(2)設(shè)直線顯然存在,聯(lián)立方程,化簡可得所以在拋物線C上,故,,解得或,因?yàn)?,所以,得所以直線過定點(diǎn).已知拋物線C:的焦點(diǎn)為F,直線l與C交于,兩點(diǎn),其中點(diǎn)A在第一象限,若直線l經(jīng)過焦點(diǎn)F,且,則________【答案】【解析】過的直線l的方程可設(shè)為,聯(lián)立拋物線方程,可得,所以,,則,解得過拋物線的焦點(diǎn)作直線l與C交于A,B兩點(diǎn),已知點(diǎn),若,則的值為.【答案】8【分析】首先設(shè)直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理表示,即可求直線的方程,并代入焦點(diǎn)弦長公式,即可求解.【詳解】拋物線的焦點(diǎn)F1,0,顯然的斜率不為0,設(shè)直線,Ax聯(lián)立x=my+1y2=4x,得,,,則,,,,,解得:,所以,.已知拋物線經(jīng)過點(diǎn),直線與拋物線相交于不同的A、兩點(diǎn).(1)求拋物線的方程;(2)如果,證明直線過定點(diǎn),并求定點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1)(2)證明見解析,定點(diǎn)【分析】(1)將已知點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線方程求得即得;(2)設(shè),,設(shè),代入拋物線方程應(yīng)用韋達(dá)定理得,,代入可求得,從而得定點(diǎn)坐標(biāo).【詳解】(1)由題意可知,將點(diǎn)代入拋物線方程,可得,解得,則拋物線方程為.(2)因?yàn)橹本€與拋物線相交于不同的A、兩點(diǎn),所以直線不與x軸平行,可設(shè),與聯(lián)立,得,設(shè),,∴,.,由,解得,∴過定點(diǎn).已知拋物線y2=2px(p>0)上點(diǎn)T(3,t)到焦點(diǎn)F的距離為4.(1)求t,p的值;(2)如圖所示,設(shè)A,B是拋物線上分別位于x軸兩側(cè)的兩個動點(diǎn),且(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)).求證直線AB必過定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】p=2,t=±2eq\r(3)直線AB過定點(diǎn)(5,0)解:(1)由已知得3+eq\f(p,2)=4,∴p=2,∴拋物線的方程為y2=4x,代入可解得t=±2eq\r(3).(2)設(shè)直線AB的方程為x=my+n,Aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y\o\al(2,1),4),y1)),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y\o\al(2,2),4),y2)).由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=my+n,,y2=4x))得y2-4my-4n=0,則y1+y2=4m,y1y2=-4n.由,得eq\f(y1y22,16)+y1y2=5,∴y1y2=-20或y1y2=4(舍去).即-4n=-20,∴n=5,∴直線AB過定點(diǎn)(5,0)【題型3】過焦點(diǎn)的直線與拋物線聯(lián)立韋達(dá)化計(jì)算拋物線的焦點(diǎn)為F,是過的直線與拋物線的兩個交點(diǎn),則有.(2023上·廣東廣州·高二統(tǒng)考期末)已知拋物線,直線過拋物線的焦點(diǎn),直線與拋物線交于兩點(diǎn),弦長為12,則直線的方程為.【答案】或【分析】根據(jù)題意可得拋物線的焦點(diǎn),設(shè)直線的方程為,,,,,聯(lián)立直線與拋物線方程,消掉得關(guān)于的一元二次方程,利用韋達(dá)定理可得,由,解得,即可求解.【詳解】解:根據(jù)題意可得拋物線的焦點(diǎn),根據(jù)題意可得直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,,,,,聯(lián)立,得,所以,,因?yàn)椋獾?,,則直線的方程為或(廣東深圳·高二??计谀┮阎c(diǎn)是拋物線C:上的點(diǎn),F(xiàn)為拋物線的焦點(diǎn),且,直線l:與拋物線C相交于不同的兩點(diǎn)A,B.(1)求拋物線C的方程;(2)若,求k的值.【答案】(1);(2)1或.【分析】(1)根據(jù)拋物線的定義,即可求得p值;(2)由過拋物線焦點(diǎn)的直線的性質(zhì),結(jié)合拋物線的定義,即可求出弦長AB【詳解】(1)拋物線C:的準(zhǔn)線為,由得:,得.所以拋物線的方程為.(2)設(shè),,由,,∴,∵直線l經(jīng)過拋物線C的焦點(diǎn)F,∴解得:,所以k的值為1或過拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),且A,B兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)之積為,求拋物線C的方程.【答案】y2=4x【解析】由于拋物線的焦點(diǎn)Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0)),故可設(shè)直線AB的方程為x=my+eq\f(p,2).由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=my+\f(p,2),,y2=2px,))得y2-2pmy-p2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1y2=-p2,∴-p2=-4,由p>0,可得p=2,∴拋物線C的方程為y2=4x.已知拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),x軸為對稱軸,經(jīng)過焦點(diǎn)且傾斜角為eq\f(π,4)的直線被拋物線所截得的弦長為6,求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.【答案】y2=3x【解析】解:當(dāng)拋物線焦點(diǎn)在x軸正半軸上時,可設(shè)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=2px(p>0),則焦點(diǎn)Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0)),直線l的方程為y=x-eq\f(p,2).設(shè)直線l與拋物線的交點(diǎn)為A(x1,y1),B(x2,y2),過點(diǎn)A,B向拋物線的準(zhǔn)線作垂線,垂足分別為點(diǎn)A1,點(diǎn)B1,則|AB|=|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1+\f(p,2)))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2+\f(p,2)))=x1+x2+p=6,∴x1+x2=6-p.①由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=x-\f(p,2),,y2=2px))消去y,得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(p,2)))2=2px,即x2-3px+eq\f(p2,4)=0.∴x1+x2=3p,代入①式得3p=6-p,∴p=eq\f(3,2).∴所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是y2=3x.(23-24高二上·湖南益陽·期末)已知拋物線的焦點(diǎn)為,過的直線與拋物線交于兩點(diǎn),(為坐標(biāo)原點(diǎn)),則分別在點(diǎn)的拋物線的切線交點(diǎn)軌跡方程是.【答案】【分析】由標(biāo)準(zhǔn)方程表示出焦點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)出直線方程與交點(diǎn)坐標(biāo),聯(lián)立方程,寫出韋達(dá)定理,利用數(shù)量積可得,進(jìn)而求切線方程和交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)交點(diǎn)坐標(biāo)分析軌跡分析.【詳解】由題意可得,設(shè),顯然直線的斜率存在,則可設(shè)為,聯(lián)立可得,消去可得,則,可得,,則,因?yàn)?,,由可得,由,解?此時拋物線,即,可得,可知在點(diǎn)處的切線斜率存在,設(shè)切線方程為,聯(lián)立方程,消去y得,可得,解得,則切線方程為,即,同理可得在點(diǎn)處的切線方程為,聯(lián)立方程,解得,即交點(diǎn)坐標(biāo)為,可知所求軌跡方程為.故答案為:.【題型4】不過焦點(diǎn)的直線與拋物線聯(lián)立計(jì)算1、若直線過x軸上的定點(diǎn),可以考慮設(shè)直線方程為2、一般地,如果直線恒過定點(diǎn)與拋物線交于兩點(diǎn),那么.過點(diǎn)(1,0)作斜率為-2的直線,與拋物線y2=8x交于A,B兩點(diǎn),則弦AB的長為()A.2eq\r(13) B.2eq\r(15)C.2eq\r(17) D.2eq\r(19)【答案】B【解析】設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).由題意知AB的方程為y=-2(x-1),即y=-2x+2.由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y2=8x,,y=-2x+2))得x2-4x+1=0,∴x1+x2=4,x1x2=1.∴|AB|=eq\r(1+k2[x1+x22-4x1x2])已知點(diǎn),,中恰有兩個點(diǎn)在拋物線上.(1)求的標(biāo)準(zhǔn)方程(2)若點(diǎn),在上,且,證明:直線過定點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)可得拋物線也關(guān)于軸對稱,將點(diǎn)代入拋物線方程即可求解;(2)設(shè)直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立結(jié)合韋達(dá)定理可得,即可求定點(diǎn)坐標(biāo).【詳解】(1)因?yàn)辄c(diǎn),關(guān)于軸對稱,拋物線也關(guān)于軸對稱,所以點(diǎn),在上,將點(diǎn)代入拋物線得,,即,所以拋物線的方程為:;(2)由題意可知,直線的斜率一定存在,則設(shè)直線的方程為,由消得:,由韋達(dá)定理得,所以直線,顯然恒過定點(diǎn)0,1.
設(shè)點(diǎn)P(x,y)(y≥0)為平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)的一個動點(diǎn)(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),點(diǎn)P到定點(diǎn)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))的距離比點(diǎn)P到x軸的距離大eq\f(1,2).(1)求點(diǎn)P的軌跡方程;(2)若直線l:y=kx+1與點(diǎn)P的軌跡相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=2eq\r(6),求實(shí)數(shù)k的值.【答案】x2=2y,k=±1【詳解】解:(1)過點(diǎn)P作x軸的垂線且垂足為點(diǎn)N,則|PN|=y(tǒng),由題意知|PM|-|PN|=eq\f(1,2),∴eq\r(x2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y-\f(1,2)))2)=y(tǒng)+eq\f(1,2),化簡得x2=2y.故點(diǎn)P的軌跡方程為x2=2y.(2)由題意設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+1,,x2=2y,))消去y化簡得x2-2kx-2=0,∴x1+x2=2k,x1x2=-2.∵|AB|=eq\r(1+k2)·eq\r(x1+x22-4x1x2)=eq\r(1+k2)·eq\r(4k2+8)=2eq\r(6),∴k4+3k2-4=0,又k2≥0,∴k2=1,∴k=±1.【題型5】垂直關(guān)系的處理坐標(biāo)系中的垂直關(guān)系一般化為數(shù)量積相乘為0或斜率之積為-1若拋物線y2=4x與直線y=x-4相交于不同的兩點(diǎn)A,B,求證OA⊥OB.【詳解】由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y2=4x,,y=x-4))消去y,得x2-12x+16=0.∵直線y=x-4與拋物線相交于不同兩點(diǎn)A,B,∴可設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則有x1+x2=12,x1x2=16.∵=x1x2+y1y2=x1x2+(x1-4)(x2-4)=x1x2+x1x2-4(x1+x2)+16=16+16-4×12+16=0,∴,即OA⊥OB.已知拋物線,過點(diǎn)的直線與拋物線交于P,Q兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn).證明:.【解析】直線由,得則由,得:,整理得:,即:.所以,則,即:過拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)F作直線l與拋物線C交于A,B兩點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為1時,|AF|=2.(1)求拋物線C的方程;(2)若拋物線C上存在點(diǎn)M(-2,y0),使得MA⊥MB,求直線l的方程.【答案】(1)x2=4y,(2)y=2x+1解:(1)C:x2=2py的準(zhǔn)線方程為y=-eq\f(p,2),當(dāng)點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為1時,|AF|=2,∴1+eq\f(p,2)=2,∴p=2,拋物線C的方程為x2=4y.(2)∵M(jìn)(-2,y0)在C上,∴y0=eq\f(-22,4)=1,又F(0,1),設(shè)l的方程為y=kx+1,由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+1,,x2=4y))得x2-4kx-4=0,令A(yù)(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=4k,x1x2=-4,=(x1+2,y1-1),=(x2+2,y2-1),∵M(jìn)A⊥MB,∴=0,∴(x1+2)(x2+2)+(y1-1)(y2-1)=0,∴-4+8k+4-4k2=0,∴k=2或0,當(dāng)k=0時,l過M點(diǎn)(舍),當(dāng)k=2時,l不過M點(diǎn),∴k=2,∴l(xiāng)的方程為y=2x+1.【題型6】弦長公式與面積計(jì)算拋物線中弦長公式與橢圓雙曲線一致(為直線的斜率,且).過拋物線的焦點(diǎn)F分別作兩條相互垂直的直線,,若直線與拋物線C交于,兩點(diǎn),直線與拋物線C交于,兩點(diǎn),且,則四邊形ADBE的面積為.【答案】【分析】設(shè)出兩直線的方程,求出AB、,表示出四邊形面積,即可得出答案.【詳解】拋物線的焦點(diǎn)F1,0,因?yàn)楹偷臋M坐標(biāo)相同且在拋物線上,易知關(guān)于x軸對稱且夾角為90°,所以直線的斜率為,則直線的斜率為,顯然直線和的斜率都存在,則設(shè)直線的方程為,直線的方程為y=-x-1,聯(lián)立方程組,消元得,則,即,同理,所以四邊形的面積為:過拋物線焦點(diǎn)的直線交于兩點(diǎn),特別地,當(dāng)直線的傾斜角為時,.(1)求拋物線的方程;(2)已知點(diǎn),若,求的面積(為坐標(biāo)原點(diǎn)).【答案】(1)(2)【分析】(1)由題意設(shè)直線,聯(lián)立拋物線方程,結(jié)合弦長公式即可列方程求得參數(shù),進(jìn)而得解;(2)由題意設(shè)直線,聯(lián)立拋物線方程,結(jié)合韋達(dá)定理、數(shù)量積的坐標(biāo)公式列方程即可求得參數(shù),進(jìn)一步即可求解的面積.【詳解】(1)拋物線焦點(diǎn)的坐標(biāo)為,當(dāng)直線的傾斜角為時,直線,聯(lián)立拋物線方程,化簡并整理得,,顯然,設(shè)Ax1,則,解得,所以拋物線的方程為;(2)設(shè)Ax顯然直線的斜率不為0,所以設(shè)直線,聯(lián)立拋物線方程,化簡并整理得,顯然,所以,又,所以,因?yàn)?,所以,所以,則,設(shè)的面積為,則,所以的面積為.已知拋物線的焦點(diǎn)為和定點(diǎn)為拋物線上一動點(diǎn).設(shè)直線交拋物線于兩點(diǎn),當(dāng)時,求的面積.【答案】答案見解析【分析】由拋物線可知焦點(diǎn),又,因此可知直線的方程,與拋物線聯(lián)立,可求出弦長;因?yàn)?,由拋物線的定義可求,進(jìn)而可求出,分兩種情況求的面積即可.【詳解】
因?yàn)椋?,所以直線方程為.設(shè)Ax聯(lián)立得,顯然,所以,則,因?yàn)椋?,則.當(dāng)時,到的距離;當(dāng)時,到的距離.已知A、B是拋物線上異于頂點(diǎn)的兩個動點(diǎn),直線與x軸交于P.(1)若,求P的坐標(biāo);(2)若P為拋物線的焦點(diǎn),且弦的長等于6,求的面積.【答案】(1);(2)【分析】(1)設(shè)直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立,根據(jù)韋達(dá)定理及平面向量數(shù)量積公式可求得t的值,從而求出P的坐標(biāo);(2)設(shè)直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立,根據(jù)韋達(dá)定理及弦長公式可求得的值,再求出點(diǎn)到直線的距離,從而求出的面積.【詳解】(1)因?yàn)橹本€不垂直于y軸,設(shè)直線的方程為,,,由消去x得,,所以,,,由,得,解得,滿足,所以直線方程為,令得,即P的坐標(biāo).(2)由題意知拋物線的焦點(diǎn)為,因?yàn)橹本€不垂直于y軸,設(shè)直線的方程為,點(diǎn),由消去x得,,所以,,,所以,解得,點(diǎn)到直線的距離為,所以,故的面積為.
如圖,已知直線與拋物線C:交于兩點(diǎn),且,交于點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為(1)求的值.(2)若線段的垂直平分線于拋物線C交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),求的面積.【答案】(1)(2)12【分析】(1)由兩直線垂直得到直線,再聯(lián)立曲線方程,由韋達(dá)定理結(jié)合向量的數(shù)量積為零求出即可;(2)設(shè)線段的中點(diǎn)為,由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得到方程,聯(lián)立曲線方程,得到韋達(dá)定理,結(jié)合兩點(diǎn)間距離公式化簡即可;【詳解】(1)設(shè)Ax因?yàn)榻挥邳c(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為,所以直線的方程為,聯(lián)立,消去可得,,則,因?yàn)?,所以,即,即,解得,?)設(shè)線段的中點(diǎn)為,由(1)知,所以,所以,即,聯(lián)立,消去可得,,設(shè),則,所以,又點(diǎn)到直線的距離為,所以的面積為.已知動圓過點(diǎn)且與直線相切,記該動圓圓心的軌跡為曲線.(1)求的方程;(2)若過點(diǎn)的直線交于兩點(diǎn),且,求的面積.【答案】(1)(2)6【分析】(1)根據(jù)拋物線的定義,利用兩點(diǎn)之間距離公式以及點(diǎn)到直線的距離公式,建立方程方程,可得答案;(2)設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo)以及直線方程,結(jié)合韋達(dá)定理以及向量的坐標(biāo)表示,建立方程,可得答案.【詳解】(1)設(shè),動圓的半徑,整理可得.故曲線的方程為.(2)法一:設(shè)Ax1,y1由可得,由已知直線斜率必不為0,故可設(shè)直線,聯(lián)立方程,可得,故,解得,故,.法二:設(shè)Ax1,y1由可得,若直線的斜率不存在,則,不符合題意,舍去;設(shè)直線,聯(lián)立方程可得,,解得,,,解得.原點(diǎn)到直線的距離,故的面積.【題型7】拋物線中三角形與四邊形面積最值問題面積的表示:可以考慮結(jié)合鉛錘高或水平寬來表示面積求解最值:一般化為二次函數(shù)模型或利用基本不等式來求最值已知拋物線,過該拋物線焦點(diǎn)的直線與該拋物線相交于兩點(diǎn)(其中點(diǎn)在第一象限),當(dāng)直線的傾斜角為時,,為坐標(biāo)原點(diǎn),則面積的最小值為.【答案】【分析】結(jié)合題意求出,設(shè)直線,結(jié)合韋達(dá)定理表示出面積,結(jié)合基本不等式即可求解.【詳解】如圖所示,分別過向準(zhǔn)線作垂線,垂足分別為、,過作的垂線,垂足為,當(dāng)直線的傾斜角為時,結(jié)合題意易得,所以,即,設(shè)Ax1,y1,B設(shè)直線,代入拋物線方程,可得,,所以,當(dāng)時,三角形面積取最小值,此時最小值為.故答案為:.(23-24高二上·黑龍江哈爾濱·期末)已知是拋物線的焦點(diǎn),直線與拋物線交于不同的兩點(diǎn),且,則面積的最小值等于.【答案】22【分析】設(shè)方程為,代入拋物線方程,應(yīng)用韋達(dá)定理得,,由求得,距離公式求得,再求得原點(diǎn)到直線l的距離可得三角形面積,從而得最小值.【詳解】拋物線C的方程為,由題可知直線l斜率若存在,則斜率不為0,故設(shè)l為,由,得,則,即,∴,,則,解得,直線方程為,恒過定點(diǎn),,到直線AB的距離為,∴,∴時,為最小值,故答案為:已知拋物線經(jīng)過點(diǎn),直線與的交點(diǎn)為,且直線與傾斜角互補(bǔ).(1)求的值;(2)若,求面積的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)由點(diǎn)在拋物線上,得,聯(lián)立直線與拋物線方程得,再通過計(jì)算即可;(2)先求弦長,再求到直線的距離,可表示出,再結(jié)合基本不等式可求面積的最大值.【詳解】(1)由題意可知,,所以,所以拋物線的方程為;
如圖:設(shè),將直線的方程代入,得,
所以,
因?yàn)橹本€與傾斜角互補(bǔ),所以,
即,所以,即,所以.(2)由(1)可知,所以,則,
因?yàn)?,所以,即?/p>
又點(diǎn)到直線的距離為,
所以,
因?yàn)椋?,?dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立,所以面積最大值為.(23-24高二上·浙江寧波·期末)設(shè)為拋物線的焦點(diǎn),直線l與拋物線交于兩點(diǎn),且,則的面積最小值為.【答案】【分析】設(shè)直線的方程為,聯(lián)立方程,利用韋達(dá)定理求出,由,得,求出的關(guān)系,進(jìn)而可求出的范圍,再根據(jù)計(jì)算即可.【詳解】由已知F1,0,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立,消得,,則,由,得,即,所以,化簡得,所以,化簡得,解得或,則,則或,所以或,,所以當(dāng)時,,所以的面積最小值為.故答案為:.已知為拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn)在該拋物線上且位于軸的兩側(cè),(其中為坐標(biāo)原點(diǎn)),則與面積之和的最小值是.【答案】12【分析】先設(shè)直線方程和點(diǎn)的坐標(biāo),聯(lián)立直線與拋物線的方程得到一個一元二次方程,再利用韋達(dá)定理及可求出,進(jìn)而求出直線在軸上的截距,最后將面積之和表示出來,利用基本不等式求最值,即可得到結(jié)果.【詳解】由題意可知:,設(shè)直線的方程為:,點(diǎn),直線與x軸的交點(diǎn)為,聯(lián)立方程,消去x得,根據(jù)韋達(dá)定理有,因?yàn)?,所以,解得或,由點(diǎn)在該拋物線上且位于軸的兩側(cè),可知,所以,故,此時,即,不妨設(shè)點(diǎn)A在軸上方,則,,且,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立,所以與面積之和的最小值是.故答案為:12.
已知拋物線上任意一點(diǎn)M到焦點(diǎn)F的距離比M到y(tǒng)軸的距離大1.(1)求E的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2),,交E于A,C兩點(diǎn),交E于B,D兩點(diǎn).求四邊形ABCD的面積的最小值.【答案】(1)(2)32【分析】(1)由題意,根據(jù)拋物線的定義可知,從而可得拋物線E的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)出的方程,與拋物線方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理及拋物線定義求出,,由結(jié)合基本不等式求出最小值.【詳解】(1)拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線.∵拋物線上任意一點(diǎn)M到焦點(diǎn)F的距離比M到y(tǒng)軸的距離大1.根據(jù)拋物線的定義可知,,∴,∴拋物線E的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)由題可知均有斜率且斜率不為零,且過焦點(diǎn),
設(shè),,,設(shè),由,消可得,∴,,∴,∴,同理可得,∴,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,∴四邊形ABCD面積的最小值為32.【題型8】拋物線中的定點(diǎn)與定值問題常見定點(diǎn)問題與定值問題的常見條件有數(shù)量積為定值,斜率和或積為定值,其中數(shù)量積可以化為坐標(biāo)運(yùn)算再代入韋達(dá)定理,斜率和積為定值時可以考慮平移齊次化來解決定點(diǎn)問題.1、過拋物線上的一定點(diǎn)作兩條斜率之和為的直線,,分別交拋物線于,兩點(diǎn),則直線必過定點(diǎn)2、過拋物線上的一定點(diǎn)作兩條斜率之積為的直線,,分別交拋物線于,兩點(diǎn),則直線必過定點(diǎn)以上稱為手電筒模型,注意點(diǎn)P不在曲線上時,上式并不適用,常數(shù)也需要齊次化乘“12”【坐標(biāo)平移+齊次化處理】(左加右減,上減下加為曲線平移)Step1:平移點(diǎn)P到原點(diǎn),寫出平移后的曲線方程,設(shè)出直線方程,并齊次化處理Step2:根據(jù)斜率之積或斜率之和與韋達(dá)定理的關(guān)系得到等式,求得m,n之間的關(guān)系,Step3:得出定點(diǎn),此時別忘了,還要平移回去!(23-24高二下·廣東茂名·階段練習(xí))已知拋物線:,為坐標(biāo)原點(diǎn),直線與拋物線交于,兩點(diǎn),且直線,斜率之積為,則點(diǎn)到直線的最大距離為.【答案】1【分析】設(shè)出直線的方程,把直線與拋物線聯(lián)立,表示出,運(yùn)用韋達(dá)定理即可.【詳解】設(shè)直線:,Ax1,y1,B所以,,,,,所以,則直線:,直線恒過點(diǎn)1,0,則點(diǎn)到直線的最大距離為1.已知拋物線C:y2=2px(p>0)上的點(diǎn)P(1,y0)(y0>0)到其焦點(diǎn)的距離為2.(1)求點(diǎn)P的坐標(biāo)及拋物線C的方程;(2)若點(diǎn)M、N在拋物線C上,且kPM?kPN=,證明:直線MN過定點(diǎn). 答案:(2)(9,﹣2)【簡析】將點(diǎn)P移到原點(diǎn),拋物線與所有點(diǎn)和線跟著平移,再設(shè)平移后的直線MN,然后齊次化,同除x2,得出兩根之積為,從而求出直線MN中的參數(shù).在平面直角坐標(biāo)
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