湖南高考數(shù)學定直線問題專項練習及答案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高考復(fù)習 來源: 高中學習網(wǎng)


從某種角度看數(shù)學屬于形式科學的一種,下面是數(shù)學網(wǎng)整理的定直線問題專項練習,請考生認真練習。

在平面直角坐標系xOy中,過定點C(0,p)作直線與拋物線x2=2py(p0)相交于A,B兩點。

(1)若點N是點C關(guān)于坐標原點O的對稱點,求△ANB面積的最小值;

(2)是否存在垂直于y軸的直線l,使得l被以AC為直徑的圓截得的弦長恒為定值?若存在,求出l的方程;若不存在,請說明理由。

破題切入點:假設(shè)符合條件的直線存在,求出弦長,利用變量的系數(shù)恒為零求解。

解:方法一:

(1)依題意,點N的坐標為N(0,-p),

可設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),

直線AB的方程為y=kx+p,

與x2=2py聯(lián)立得:

消去y得x2-2pkx-2p2=0。

由根與系數(shù)的關(guān)系得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2。

于是S△ABN=S△BCN+S△ACN=2p|x1-x2|

=p|x1-x2|=p

=p=2p2,

當k=0時,(S△ABN)min=2p2。

(2)假設(shè)滿足條件的直線l存在,其方程為y=a,

AC的中點為O,l與以AC為直徑的圓相交于點P,Q,PQ的中點為H,

則OHPQ,Q點的坐標為。

∵OP=AC==,

OH==|2a-y1-p|,

PH2=OP2-OH2

=(y+p2)-(2a-y1-p)2

=(a-)y1+a(p-a),

PQ2=(2PH)2=4[(a-)y1+a(p-a)]。

令a-=0,得a=,

此時PQ=p為定值,故滿足條件的直線l存在,

其方程為y=,即拋物線的通徑所在的直線。

方法二:

(1)前同方法一,再由弦長公式得

AB=|x1-x2|=2p,

又由點到直線的距離公式得d=。

從而S△ABN=dAB=2p=2p2。

當k=0時,(S△ABN)min=2p2。

(2)假設(shè)滿足條件的直線l存在,其方程為y=a,

則以AC為直徑的圓的方程為

(x-0)(x-x1)-(y-p)(y-y1)=0,

將直線方程y=a代入得x2-x1x+(a-p)(a-y1)=0,

則=x-4(a-p)(a-y1)

=4[(a-)y1+a(p-a)]。

設(shè)直線l與以AC為直徑的圓的交點為P(x3,y3),Q(x4,y4),

則有PQ=|x3-x4|=2。

令a-=0,得a=,

此時PQ=p為定值,故滿足條件的直線l存在,

其方程為y=,即拋物線的通徑所在的直線。

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