内容正文:
2-4 抛物线(期中复习讲义)
内 容 导 航
明·期中考清 把握命题趋势,明确备考路径
记·必备知识 梳理核心脉络,扫除知识盲区
破·重难题型 题型分类突破,方法技巧精讲
题型一、抛物线定义的理解
题型二、抛物线上的点到定点和焦点距离的 和、差最值
题型三、根据抛物线方程求焦点或准线
题型四、抛物线的焦半径公式
题型五、根据焦点或准线写出抛物线的标准方 程
题型六、抛物线的性质
过·分层验收 阶梯实战演练,验收复习成效
核心考点
复习目标
考情规律
抛物线定义的理解
掌握抛物线的定义(到定点与定直线距离相等),能结合定义解决圆的方程、焦半径和、重心坐标等综合问题
基础必考点,填空小题为主,易错点为混淆焦点与准线的对应关系
抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
熟练运用抛物线定义进行距离转化,求解点到定点与准线/焦点距离和的最小值,确定取最值时点的坐标
高频基础考点,填空题型为主,易错点为三点共线的等号成立条件判断
根据抛物线方程求焦点或准线
能将抛物线方程化为标准式,求焦点坐标、准线方程,结合点在抛物线上求参数,解决距离最值问题
基础必考点,填空小题为主,易错点为开口方向判断错误、准线方程符号记错
抛物线的焦半径公式
掌握焦半径公式,能结合点的坐标、到焦点距离列方程求参数,解决焦点弦长、三角形面积等问题
中档核心考点,填空、解答题均有考查,易错点为焦半径公式与开口方向不匹配
根据焦点或准线写出抛物线的标准方程
能根据准线、焦点坐标、圆的圆心等条件求抛物线标准方程,解决轨迹唯一的参数范围问题
基础必考点,填空题型为主,易错点为漏写开口方向的分类讨论
抛物线的性质
掌握抛物线的对称性、光学性质,解决弦长最值、面积比值、直线过定点、中点弦、实际应用(隧道限高)等综合问题
解答题压轴必考点,难度中等偏上,易错点为直线斜率不存在的情况遗漏
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知识点01 抛物线的标准方程
1 抛物线定义
平面内到定点与定直线()距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
核心等式:(为点到准线的距离)
离心率:
轨迹条件:平面内、、
2 抛物线四种标准方程()
标准方程
图形
焦点
准线
开口方向
向右
向左
向上
向下
焦半径公式(点在抛物线上)
3. 统一方程与参数意义
焦点在轴:
焦点在轴:
:焦点到准线的距离(焦准距),顶点到焦点/准线距离均为
知识点02 抛物线的几何性质
1. 基本性质(以为例)
范围:R
对称性:关于轴对称
顶点:
离心率:
2.四种标准方程对应的抛物线性质的比较
3. 直线与抛物线位置关系
联立,得:
:直线与抛物线相交(1个公共点)
: 相交;相切;相离
补充:抛物线核心结论
1 焦点弦性质(,焦点弦,,倾斜角)
弦长:
坐标关系:
焦半径:
弦长:
倒数和:
通径长:
2 中点弦方程
以为中点的弦:
3 光学性质
焦点发出的光线经抛物线反射后平行于对称轴;平行于对称轴的光线反射后过焦点。
4 等角定理
对,对称轴上点与为伴侣点,过的弦满足:
题型一、抛物线定义的理解
【典例1】(24-25高二下·上海·期中)以抛物线的焦点为圆心、且与该抛物线的准线相切的圆的方程为______.
【变式1】(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线的焦点为F,第一象限的A、B两点在抛物线上,且满足,,若线段AB中点的纵坐标为6,则抛物线的方程为______.
【变式2】设为抛物线的焦点,为该抛物线上三点,若为的重心,则_________
题型二、抛物线上的点到定点和焦点距离的 和、差最值
【典例2】(24-25高二下·上海宝山·期末)已知是抛物线上的一个动点,则到的距离与到准线的距离之和的最小值为_____________.
【变式1】已知点在抛物线上,那么点到点的距离与点到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点的坐标为_________
【变式2】已知为抛物线上的动点,为的焦点,若点,则的最小值为______.
题型三、根据抛物线方程求焦点或准线
【典例3】(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线C:经过点,则此抛物线的准线方程是_________.
【变式1】抛物线的准线方程为______.
【变式2】已知是抛物线上一点,则的最小值为__________.
题型四、抛物线的焦半径公式
【典例4】(24-25高二下·上海金山·期中)在抛物线上点的纵坐标比横坐标大4,且点到焦点的距离为8,则__________.
【变式1】若抛物线上一点A的横坐标为4,则点A与抛物线焦点的距离为_________.
【变式2】(24-25高二下·上海·期中)在平面直角坐标系中,一动圆经过点且与直线相切,设该动圆圆心的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设过点且斜率为的直线与曲线交于M、N两点,求的面积;
(3)过点作两条互相垂直的直线,直线与曲线交于A、B两点,直线与曲线交于D、E两点,求的最小值.
题型五、根据焦点或准线写出抛物线的标准方 程
【典例5】(24-25高二下·上海·期中)准线为直线且顶点为坐标原点的抛物线的标准方程为_______.
【变式1】(23-24高二下·上海浦东新·期中)已知抛物线的焦点是圆的圆心,则该抛物线的标准方程为______.
【变式2】已知点到点和点以及直线的距离相等,若满足条件的点有且只有一个,则实数的值为______.
题型六、抛物线的性质
【典例6】(24-25高二下·上海·期中)如图,阴影部分(含边界)所示的四叶图是由抛物线绕其顶点分别逆时针旋转,,后所得的三条曲线及围成的,若,则下列说法错误的是( )
A.开口向上的抛物线的方程为
B.四叶图上的点到点的距离的最大值为
C.动直线被第一象限的叶子所截得的弦长的最大值为2
D.四叶图的面积小于32
【变式1】(24-25高二下·上海徐汇·期中)拱宸桥,如图①,始建于明崇祯四年,是京杭大运河南端终点的标志桥下三个孔洞均为半圆形.其左侧两洞的结构简图如图②,若半圆与相切于点,过,的直线与两个半圆从左到右分别交于点,,,直线与半圆,相切,点位于直线上且.若以为焦点的抛物线过,,三点,且与的面积之比为,则直线与直线夹角的正切值为________.
【变式2】(24-25高二下·上海徐汇·期中)直线被曲线截得的线段的长是________.
【变式3】(24-25高二下·上海徐汇·期中)过抛物线的焦点作直线交抛物线于、两点,若、的横坐标之和为5,则直线最多有________条.
【变式4】(24-25高二下·上海黄浦·期中)探照灯,汽车灯等很多灯具的反光镜是抛物面(其纵断面是抛物线的一部分),正是利用了抛物线的光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射之后沿对称轴方向射出.根据光路可逆图,在平面直角坐标系中,抛物线,一条光线经过点,与轴平行射到抛物线上,经过两次反射后经过点射出,则光线从点到点经过的总路程为_____.
【变式5】(24-25高二下·上海·期中)设抛物线的焦点为,过的直线与抛物线在第一象限交于点,与轴交于点,若,则直线的斜率为________.
【变式6】(23-24高二下·上海·期中)已知为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交于,两点,则下列命题正确的是________.
(1)的准线为;(2)直线与相切;(3);(4).
【变式7】(23-24高二下·上海·期中)已知,在拋物线上存在两个不同的点关于直线对称,则的取值范围是________.
【变式8】(24-25高二下·上海·期中)已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于,两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若动点在抛物线上,为抛物线的焦点,线段的中点为,求点的轨迹方程;
(3)试探究:抛物线上是否存在点使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【变式9】(24-25高二下·上海嘉定·期中)已知过点的直线与抛物线相交于、两点,为坐标原点.
(1)若直线过抛物线的焦点,求弦的长;
(2)若以为直径的圆过坐标原点,求直线的方程.
【变式10】(24-25高二下·上海徐汇·期中)如图,已知抛物线的焦点到准线的距离为2,过点的直线交抛物线于两点,点在抛物线上,使得的重心在轴上,直线交轴于点,且在点的右侧.记、面积分别为、.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线的斜率为,求以线段为直径的圆的面积;
(3)求的最小值及此时点的坐标.
【变式11】(24-25高二下·上海·期中)已知在平面直角坐标系中,O为原点,抛物线的焦点为,A、B是抛物线Γ上两个不同的点.
(1)求抛物线Γ的方程;
(2)若直线斜率为1,且过点F,求线段的长度;
(3)设直线、的斜率为、,若,证明:直线过定点,并求该定点的坐标.
【变式12】(24-25高二下·上海杨浦·期中)一辆卡车要通过跨度为8米,拱高为4米的抛物线形隧道,为了保证安全,车顶上方与抛物线的铅垂距离至少0.5米.隧道有两条车道,车辆在其中一条车道行驶,卡车宽为2.2米,车厢视为长方体,问卡车的限高为多少米?
【变式13】(24-25高二下·上海杨浦·期中)已知抛物线的焦点为F,点在抛物线上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过焦点F的直线l交抛物线于A、B两点,若,求直线l的方程.
【变式14】(24-25高二下·上海浦东新·期中)已知抛物线的准线方程为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过点的直线与抛物线交于、两点,若,求的值.
【变式15】(23-24高二下·上海浦东新·期中)已知抛物线:的焦点为.
(1)求抛物线的焦点坐标和准线方程;
(2)过焦点的直线与抛物线交于、两点,若,求线段的长.
【变式16】(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线,定点.
(1)过点且过抛物线的焦点的直线,交抛物线于、两点,求;
(2)求过点且与抛物线有且仅有一个公共点的直线方程.
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二下·上海·期中)抛物线上一点到准线的距离与到轴的距离相等,则______.
2.(24-25高二下·上海·期中)已知拋物线,则其准线方程为______.
3.(23-24高二下·上海·期中)抛物线的方程为,焦点为,点为上一点,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线的焦点为,直线过焦点与该抛物线相交于两点,为坐标原点,则的值是( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
5.(24-25高二下·上海宝山·期中)已知抛物线 经过点 .
(1)求 的值和抛物线 的准线方程;
(2)已知直线 与抛物线交于 两点,求 .
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二下·上海·期中)若曲线与直线没有公共点,则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
2.已知抛物线的焦点为,,是抛物线上关于其对称轴对称的两点,若,为坐标原点,则点的横坐标为_____________.
3.(23-24高二下·上海浦东新·期中)过点与抛物线有且只有一个交点的直线有( )
A.条 B.条 C.条 D.条
4.(24-25高二下·上海闵行·期中)已知双曲线的左、右焦点为,,以O为顶点,为焦点作抛物线交双曲线于P,且,则双曲线的离心率为________.
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(23-24高二下·上海·期中)已知点在抛物线上,为抛物线的焦点,圆与直线相交于、两点,与线段相交于点,是线段上靠近焦点的四等分点,且,如图所示.
(1)求证:;
(2)求抛物线的方程;
(3)过点作直线交抛物线于、两点,点,记直线、的斜率分别为,,求的值.
2.(23-24高二下·上海·期末)已知椭圆,抛物线.若直线与曲线交于点、,直线与曲线分别交于点、.当时,则称直线是曲线与的“等弦线”.
(1)求椭圆的离心率;
(2)直线同时满足以下两个条件:①直线经过原点②直线是与的“等弦线”.请求出的方程;
(3)已知点,,证明:过点存在与的“等弦线”.
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2-4 抛物线(期中复习讲义)
内 容 导 航
明·期中考清 把握命题趋势,明确备考路径
记·必备知识 梳理核心脉络,扫除知识盲区
破·重难题型 题型分类突破,方法技巧精讲
题型一、抛物线定义的理解
题型二、抛物线上的点到定点和焦点距离的 和、差最值
题型三、根据抛物线方程求焦点或准线
题型四、抛物线的焦半径公式
题型五、根据焦点或准线写出抛物线的标准方 程
题型六、抛物线的性质
过·分层验收 阶梯实战演练,验收复习成效
核心考点
复习目标
考情规律
抛物线定义的理解
掌握抛物线的定义(到定点与定直线距离相等),能结合定义解决圆的方程、焦半径和、重心坐标等综合问题
基础必考点,填空小题为主,易错点为混淆焦点与准线的对应关系
抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
熟练运用抛物线定义进行距离转化,求解点到定点与准线/焦点距离和的最小值,确定取最值时点的坐标
高频基础考点,填空题型为主,易错点为三点共线的等号成立条件判断
根据抛物线方程求焦点或准线
能将抛物线方程化为标准式,求焦点坐标、准线方程,结合点在抛物线上求参数,解决距离最值问题
基础必考点,填空小题为主,易错点为开口方向判断错误、准线方程符号记错
抛物线的焦半径公式
掌握焦半径公式,能结合点的坐标、到焦点距离列方程求参数,解决焦点弦长、三角形面积等问题
中档核心考点,填空、解答题均有考查,易错点为焦半径公式与开口方向不匹配
根据焦点或准线写出抛物线的标准方程
能根据准线、焦点坐标、圆的圆心等条件求抛物线标准方程,解决轨迹唯一的参数范围问题
基础必考点,填空题型为主,易错点为漏写开口方向的分类讨论
抛物线的性质
掌握抛物线的对称性、光学性质,解决弦长最值、面积比值、直线过定点、中点弦、实际应用(隧道限高)等综合问题
解答题压轴必考点,难度中等偏上,易错点为直线斜率不存在的情况遗漏
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知识点01 抛物线的标准方程
1 抛物线定义
平面内到定点与定直线()距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
核心等式:(为点到准线的距离)
离心率:
轨迹条件:平面内、、
2 抛物线四种标准方程()
标准方程
图形
焦点
准线
开口方向
向右
向左
向上
向下
焦半径公式(点在抛物线上)
3. 统一方程与参数意义
焦点在轴:
焦点在轴:
:焦点到准线的距离(焦准距),顶点到焦点/准线距离均为
知识点02 抛物线的几何性质
1. 基本性质(以为例)
范围:R
对称性:关于轴对称
顶点:
离心率:
2.四种标准方程对应的抛物线性质的比较
3. 直线与抛物线位置关系
联立,得:
:直线与抛物线相交(1个公共点)
: 相交;相切;相离
补充:抛物线核心结论
1 焦点弦性质(,焦点弦,,倾斜角)
弦长:
坐标关系:
焦半径:
弦长:
倒数和:
通径长:
2 中点弦方程
以为中点的弦:
3 光学性质
焦点发出的光线经抛物线反射后平行于对称轴;平行于对称轴的光线反射后过焦点。
4 等角定理
对,对称轴上点与为伴侣点,过的弦满足:
题型一、抛物线定义的理解
【典例1】(24-25高二下·上海·期中)以抛物线的焦点为圆心、且与该抛物线的准线相切的圆的方程为______.
【答案】
【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、抛物线定义的理解、由圆心(或半径)求圆的方程
【分析】由抛物线方程得焦点坐标、准线方程,进一步得所求圆的半径即可得解.
【详解】因为抛物线的焦点,准线,
所求圆的圆心半径为,
所以圆的方程为.
故答案为:
【变式1】(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线的焦点为F,第一象限的A、B两点在抛物线上,且满足,,若线段AB中点的纵坐标为6,则抛物线的方程为______.
【答案】
【知识点】斜率公式的应用、抛物线定义的理解、由弦长求参数
【分析】先根据焦半径公式得到的关系,由弦长公式求解出直线的斜率,再结合斜率坐标公式以及点在抛物线上求出的值.
【详解】设直线的斜率为,,
由,得,解得,
又,则,由都在第一象限,得,
而,且,则,
所以抛物线方程为,
故答案为:
【变式2】设为抛物线的焦点,为该抛物线上三点,若为的重心,则_________
【答案】12
【知识点】抛物线定义的理解
【分析】根据三角形重心坐标公式以及抛物线的定义求解.
【详解】设三角形的三个顶点,
由条件可知,,
根据三角形的重心坐标公式,可得,所以,
根据抛物线的定义,可得
所以,
故答案为:12.
题型二、抛物线上的点到定点和焦点距离的 和、差最值
【典例2】(24-25高二下·上海宝山·期末)已知是抛物线上的一个动点,则到的距离与到准线的距离之和的最小值为_____________.
【答案】
【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
【分析】利用抛物线的定义可求则到的距离与到准线的距离之和的最小值.
【详解】设为抛物线的焦点,则,
如图,设,为到准线的距离且为垂足,
则,
当且仅当三点共线且在之间时等号成立,
故的最小值为.
故答案为:.
【变式1】已知点在抛物线上,那么点到点的距离与点到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点的坐标为_________
【答案】
【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
【分析】作出图形,利用图形可知,当与抛物线的准线垂直时,点到点的距离与点到抛物线焦点距离之和取得最小值,联立直线与抛物线的方程,可得出点的坐标.
【详解】抛物线的焦点为,准线为,
过点作,垂足为点,如下图所示:
由抛物线的定义,可得,则,
当、、三点共线,即当时,取最小值,
此时直线的方程为,联立,解得,即点.
因此,点到点的距离与点到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点的坐标为.
故答案为:.
【变式2】已知为抛物线上的动点,为的焦点,若点,则的最小值为______.
【答案】
【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值、抛物线定义的理解
【分析】过点作,垂足为点,由抛物线的定义可得,结合图形可知,当、、三点共线时,即当时,取最小值,即可得解.
【详解】易知抛物线的焦点为,准线为,
过点作,垂足为点,如下图所示:
由抛物线的定义可得,则,
结合图形可知,当三点共线时,即当时,取最小值,
且最小值为,因此,的最小值为.
故答案为:.
题型三、根据抛物线方程求焦点或准线
【典例3】(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线C:经过点,则此抛物线的准线方程是_________.
【答案】
【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、根据抛物线上的点求标准方程
【分析】将点代入中,求得,从而得到抛物线的准线方程.
【详解】因为抛物线C:经过点,所以,解得,
所以抛物线方程为,故抛物线的焦点在轴的负半轴,所以抛物线的准线方程为.
故答案为:.
【变式1】抛物线的准线方程为______.
【答案】/x=0.25
【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线
【分析】利用抛物线的方程和准线的关系可求答案.
【详解】因为抛物线,所以其焦点坐标为,
所以准线方程为.
故答案为:.
【变式2】已知是抛物线上一点,则的最小值为__________.
【答案】/
【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、抛物线上的点到定点的距离及最值、抛物线定义的理解、求点到直线的距离
【分析】过抛物线上的动点作直线的垂线交直线于,过点作轴的垂线交轴于,交准线于点,为抛物线焦点,根据点到直线距离公式及抛物线的定义得,,则进而求解.
【详解】由题可知,过抛物线上的动点作直线的垂线交直线于,过点作轴的垂线交轴于,交准线于点,为抛物线焦点,
由,得,所以,则,如图所示,
则,动点到轴的距离为,
所以,
当且仅当三点共线时,有最小值,
所以,(为点到直线的距离),
因为到直线的距离为,
所以要求的最值为,
故答案为:.
题型四、抛物线的焦半径公式
【典例4】(24-25高二下·上海金山·期中)在抛物线上点的纵坐标比横坐标大4,且点到焦点的距离为8,则__________.
【答案】或
【知识点】抛物线的焦半径公式、根据抛物线的方程求参数
【分析】设点,得到,根据题意,结合焦半径公式和抛物线的方程,列出方程组,求得的值.
【详解】由抛物线上点的纵坐标比横坐标大4,
设点,其中,抛物线的焦点为,则,
因为点到焦点的距离为,可得,解得或,
所以实数的值为或.
故答案为: 或.
【变式1】若抛物线上一点A的横坐标为4,则点A与抛物线焦点的距离为_________.
【答案】6
【知识点】抛物线的焦半径公式
【分析】根据抛物线定义求抛物线上点到焦点的距离即可.
【详解】由题设,抛物线准线为,故点A与抛物线焦点的距离为.
故答案为:6
【变式2】(24-25高二下·上海·期中)在平面直角坐标系中,一动圆经过点且与直线相切,设该动圆圆心的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设过点且斜率为的直线与曲线交于M、N两点,求的面积;
(3)过点作两条互相垂直的直线,直线与曲线交于A、B两点,直线与曲线交于D、E两点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】直线与抛物线交点相关问题、抛物线中的三角形或四边形面积问题、抛物线的焦半径公式、利用抛物线定义求动点轨迹
【分析】(1)先判断曲线的类型,再确定其解析式.
(2)根据抛物线的焦点弦公式求弦长,点到直线的距离求高,可求出三角形的面积.
(3)根据焦点弦公式分别求弦长和,再结合基本不等式和换元法求的最小值.
【详解】(1)由题意:曲线上的点到点的距离与到直线的距离相等,
所以曲线为抛物线,且为焦点,为准线,所以.
所以曲线的方程为:.
(2)直线方程为:,代入,
整理得:,
由韦达定理得:.
所以.
又点到直线:的距离为:.
所以.
(3)如图:
设直线:,代入抛物线得:,
整理得:.
由韦达定理:.
所以.
用代替,可得.
所以.
设,则,当且仅当时取“”.
则.
题型五、根据焦点或准线写出抛物线的标准方 程
【典例5】(24-25高二下·上海·期中)准线为直线且顶点为坐标原点的抛物线的标准方程为_______.
【答案】
【知识点】根据焦点或准线写出抛物线的标准方程
【分析】根据准线方程即可求解.
【详解】由题意可得,
故答案为:
【变式1】(23-24高二下·上海浦东新·期中)已知抛物线的焦点是圆的圆心,则该抛物线的标准方程为______.
【答案】.
【知识点】根据焦点或准线写出抛物线的标准方程、由标准方程确定圆心和半径
【分析】先把圆的一般方程化为标准方程,得出圆的圆心坐标,即焦点坐标,最后写出抛物线的标准方程.
【详解】圆的标准方程为,
圆心坐标为,即焦点坐标为,
,抛物线的标准方程为.
故答案为:.
【变式2】已知点到点和点以及直线的距离相等,若满足条件的点有且只有一个,则实数的值为______.
【答案】或
【知识点】根据焦点或准线写出抛物线的标准方程、直线与抛物线交点相关问题
【分析】由到点和点以及直线的距离相等,可得P的轨迹是抛物线:,且满足 ,把代入第二个方程,对a分类讨论,利用判别式与方程实数根的关系即可得出.
【详解】解:由到点 和到直线 距离相等,可得P的轨迹是抛物线:,
点到点的距离为,点到直线的距离为,
点到点和到直线的距离相等,则满足方程,
把代入方程可得: ,要使满足条件的点P有且只有一个.
时,方程 化为,代入抛物线方程有,可得 ,只有一个解,满足条件.
时,方程只有一解,则,
化为 ,即, 解得 ,
综上可得: 或 .
故答案为: 或
题型六、抛物线的性质
【典例6】(24-25高二下·上海·期中)如图,阴影部分(含边界)所示的四叶图是由抛物线绕其顶点分别逆时针旋转,,后所得的三条曲线及围成的,若,则下列说法错误的是( )
A.开口向上的抛物线的方程为
B.四叶图上的点到点的距离的最大值为
C.动直线被第一象限的叶子所截得的弦长的最大值为2
D.四叶图的面积小于32
【答案】C
【知识点】直线与抛物线交点相关问题、求抛物线的切线方程、根据焦点或准线写出抛物线的标准方程
【分析】由题意可得,可求得逆时针旋转的抛物线方程判断A;与的交点到原点的距离最大,计算可判断B;分别求出抛物线与抛物线斜率为1的切线方程,再求出它们的距离即可判断C;.求出抛物线在点处的切线,求出该切线与x轴及直线所围成三角形面积,再结合对称性即可推理得证.
【详解】对于A,若,则抛物线,
若抛物线绕其顶点逆时针旋转,可得抛物线方程为,
即,开口向上,故A正确;
对于B,由抛物线的性质,可得四叶草关于原点对称,关于,轴,轴对称,
可知与的交点到原点的距离是四叶图上的点到点的距离最大的点,
解方程组可求得,所以,所以四叶图上的点到点的距离的最大值为,故B正确;
对于C,设直线与抛物线相切于点,
由,消去得,由,
得,切点,
设直线与抛物线相切于点,
由,消去得,由,
得,切点,
直线的斜率为,即直线与直线平行或重合,
所以直线被第一象限封闭图形截的弦长最大值为,故C错误.
对于D,抛物线,求导得,
则抛物线在点处的切线斜率为,
抛物线在点处的切线方程为,即,
该切线交轴于点,因此在第一象限的半个草叶的面积必小于,
所以四叶图的面积小于,故D正确.
故选:C.
【点睛】思路点睛:理解题意,结合图形对称性特征,通过曲线方程联立,计算判断,并运用函数的图象单调性情况,有时还需要以直代曲的思想进行估算、判断求解.
【变式1】(24-25高二下·上海徐汇·期中)拱宸桥,如图①,始建于明崇祯四年,是京杭大运河南端终点的标志桥下三个孔洞均为半圆形.其左侧两洞的结构简图如图②,若半圆与相切于点,过,的直线与两个半圆从左到右分别交于点,,,直线与半圆,相切,点位于直线上且.若以为焦点的抛物线过,,三点,且与的面积之比为,则直线与直线夹角的正切值为________.
【答案】
【知识点】抛物线中的三角形或四边形面积问题、直线与抛物线交点相关问题
【分析】先建立平面直角坐标系,再设直线方程并联立,得到点坐标关系,结合三角形面积公式,将面积之比转化为高之比,最后求解直线斜率可得结论
【详解】分别以直线为轴,轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
设抛物线方程为,则焦点,
设直线,,,
联立,可得,
则,.
因为,所以.
则,,
则,
即,解得,
结合图象可得,则,
因为直线与直线的夹角与直线的倾斜角互余,且,
所以直线与直线的夹角的正切值为.
故答案为:
【变式2】(24-25高二下·上海徐汇·期中)直线被曲线截得的线段的长是________.
【答案】/
【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长
【分析】联立方程,利用弦长公式计算即可.
【详解】设直线与曲线交于点,
将代入整理得:,
则有,
故.
故答案为:
【变式3】(24-25高二下·上海徐汇·期中)过抛物线的焦点作直线交抛物线于、两点,若、的横坐标之和为5,则直线最多有________条.
【答案】
【知识点】直线与抛物线交点相关问题
【分析】设出直线的方程,联立抛物线方程,根据已知条件,求得参数之间的关系,结合一元二次方程根的情况,即可判断结果.
【详解】抛物线的焦点,
设直线方程为,,,
联立,整理可得,
则,所以,解得:,
当时,无解,此时直线不存在;
当时,,此时直线只有条;
当时,此时直线有条;
故当时,直线条数为条;当时,直线条数为条;当时,直线条数为条,
所以直线最多有条.
故答案为:
【变式4】(24-25高二下·上海黄浦·期中)探照灯,汽车灯等很多灯具的反光镜是抛物面(其纵断面是抛物线的一部分),正是利用了抛物线的光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射之后沿对称轴方向射出.根据光路可逆图,在平面直角坐标系中,抛物线,一条光线经过点,与轴平行射到抛物线上,经过两次反射后经过点射出,则光线从点到点经过的总路程为_____.
【答案】20
【知识点】根据焦点或准线写出抛物线的标准方程、抛物线定义的理解、与抛物线焦点弦有关的几何性质
【分析】根据抛物线的光学性质以及焦半径公式,结合抛物线定义计算可得结果.
【详解】设入射光线和反射光线与抛物线的交点分别为,显然直线过焦点,
分别从向抛物线的准线作垂线,垂足分别为,如下图所示:
由抛物线方程可知准线方程为,
再由抛物线定义可得,
因此光线从点到点经过的总路程为.
故答案为:20
【变式5】(24-25高二下·上海·期中)设抛物线的焦点为,过的直线与抛物线在第一象限交于点,与轴交于点,若,则直线的斜率为________.
【答案】
【知识点】根据韦达定理求参数、直线与抛物线交点相关问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质
【分析】由题意可求得的坐标为,进而可求的的斜率.
【详解】为的中点,过点作垂直于轴于点为的中位线,
则的坐标为则,而,则直线的斜率为.
故答案为:.
【变式6】(23-24高二下·上海·期中)已知为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交于,两点,则下列命题正确的是________.
(1)的准线为;(2)直线与相切;(3);(4).
【答案】(2)(3)(4)
【知识点】根据韦达定理求参数、直线与抛物线交点相关问题、根据抛物线上的点求标准方程、根据抛物线方程求焦点或准线
【分析】利用待定系数法求出参数,从而可以得到准线方程;再利用方程组思想得到的一元二次方程来判断是否相切;同理利用方程组和韦达定理,用坐标来表示各线段的长度,并转化到韦达定理上去,从而根据系数满足的范围去加以判断.
【详解】(1)因为在抛物线上,所以,解得:,
所以抛物线的准线方程为:,故(1)错误.
(2),所以直线的方程为:,
由可得,抛物线方程为:,
联立直线和抛物线方程可得:可得:,
因为,
所以方程有唯一解,
即直线与抛物线相切,故(2)正确.
(3),
若直线的斜率不存在,则直线的方程为,
直线与抛物线只有1个交点,不合题意,所以直线的斜率存在,
设直线的方程为:,,
联立可得:,
所以,
,故(3)正确.
(4),
,故(4)正确.
故答案为:(2)(3)(4).
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
【变式7】(23-24高二下·上海·期中)已知,在拋物线上存在两个不同的点关于直线对称,则的取值范围是________.
【答案】
【知识点】抛物线的中点弦、抛物线中的参数范围问题
【分析】首先设处对称的两点,利用点差法求中点坐标,利用中点和抛物线的关系,即可列式求解.
【详解】设抛物线上关于直线对称的两点为,,
则,两式相减得,
由条件可知,,即,
所以中点的纵坐标为,横坐标为,即中点坐标为,
由题意可知,中点应在抛物线内,即,得.
故答案为:
【变式8】(24-25高二下·上海·期中)已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于,两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若动点在抛物线上,为抛物线的焦点,线段的中点为,求点的轨迹方程;
(3)试探究:抛物线上是否存在点使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中存在定点满足某条件问题、求平面轨迹方程、直线与抛物线交点相关问题
【分析】(1)将点代入抛物线方程计算可得,即可求出结果;
(2)设点,,根据中点坐标公式进行代换可得点的轨迹方程;
(3)联立直线方程并利用垂直关系的向量表示,结合向量数量积的坐标运算即可求得结果.
【详解】(1)已知点在抛物线上
代入得
所以抛物线方程为
(2)易知抛物线焦点为,
设动点,中点的坐标为
显然;
且,
;
即点的轨迹方程为;
(3)设点在抛物线上,则
直线的方程为,如下图:
联立,解得,;
所以,
因此
依题意可得
可得
整理可得,即,
解得或或或;
显然当或时,与重合,不合题意;
所以存在,满足题意.
【变式9】(24-25高二下·上海嘉定·期中)已知过点的直线与抛物线相交于、两点,为坐标原点.
(1)若直线过抛物线的焦点,求弦的长;
(2)若以为直径的圆过坐标原点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长、直线与抛物线相交求直线方程、根据抛物线方程求焦点或准线、直线与抛物线交点相关问题
【分析】(1)由已知可得直线的方程,与抛物线方程联立,设,,由韦达定理可得,,根据弦长公式即可求解;
(2)设直线的方程为,与抛物线方程联立,由韦达定理结合直线方程可得,,根据已知可知,利用向量数量积的坐标运算即可求解.
【详解】(1)因为,所以,所以焦点坐标为,
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,
即,
联立,整理得,
设,,所以,,
所以;
(2)
由已知可知直线的斜率存在且不为,设直线的方程为,
联立,整理得,
因为直线与抛物线有两个交点,所以,
所以且,
所以,,
所以,
因为以为直径的圆过坐标原点,所以,
又,,所以,即,
解得,满足且,
所以直线的方程为,即.
【变式10】(24-25高二下·上海徐汇·期中)如图,已知抛物线的焦点到准线的距离为2,过点的直线交抛物线于两点,点在抛物线上,使得的重心在轴上,直线交轴于点,且在点的右侧.记、面积分别为、.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线的斜率为,求以线段为直径的圆的面积;
(3)求的最小值及此时点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)最小值,
【知识点】基本不等式求和的最小值、抛物线定义的理解、抛物线中的三角形或四边形面积问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质
【分析】(1)根据抛物线定义可直接求出,可得抛物线的标准方程;
(2)联立直线和抛物线方程并利用焦点弦公式可求得,可得圆的面积为;
(3)依题意分别求得的坐标,得出的表达式并利用基本不等式可求得结果,可得此时点的坐标.
【详解】(1)依题意由焦点到准线的距离为2可知,
所以抛物线的标准方程为;
(2)由(1)可知,设,
易知直线的方程为,
联立,整理可得,
所以,
因此可得,
即以线段为直径的圆直径为16,可得圆面积
(3)设,重心.
令,,则.
由于直线过,故直线方程为,
代入,得,故,即,
所以.
又由于,及重心在轴上,故,
得,.
所以直线方程为,得.
由于在焦点的右侧,故.
从而.
令,则,
可得.
当时,取得最小值,此时.
【变式11】(24-25高二下·上海·期中)已知在平面直角坐标系中,O为原点,抛物线的焦点为,A、B是抛物线Γ上两个不同的点.
(1)求抛物线Γ的方程;
(2)若直线斜率为1,且过点F,求线段的长度;
(3)设直线、的斜率为、,若,证明:直线过定点,并求该定点的坐标.
【答案】(1);
(2)8
(3)证明见解析,定点坐标为
【知识点】根据焦点或准线写出抛物线的标准方程、求直线与抛物线相交所得弦的弦长、抛物线中的直线过定点问题、根据韦达定理求参数
【分析】(1)根据焦点坐标为,故,所以抛物线为;
(2)联立直线和抛物线方程,得到两根之和,两根之积,利用焦点弦长公式求出答案;
(3)设出直线的方程,联立抛物线方程,得到两根之积,根据得到方程,求出,得到恒过的定点.
【详解】(1)抛物线的焦点为,
则,即,所以抛物线为;
(2)直线的方程为,联立抛物线Γ和直线l的方程:,
得.,设,
由韦达定理得,
故.
(3)由题意可知所在直线斜率不为0,所在直线方程.
联立抛物线Γ和直线的方程:,化简可得:,
则.由韦达定理可得,
又由已知,则.
此时直线恒过点.
【变式12】(24-25高二下·上海杨浦·期中)一辆卡车要通过跨度为8米,拱高为4米的抛物线形隧道,为了保证安全,车顶上方与抛物线的铅垂距离至少0.5米.隧道有两条车道,车辆在其中一条车道行驶,卡车宽为2.2米,车厢视为长方体,问卡车的限高为多少米?
【答案】2.29米
【知识点】抛物线的应用
【分析】由题意建立坐标系,求得抛物线的方程,根据卡车宽度建立方程,可得答案.
【详解】由题意建立坐标系,如下:
设抛物线的方程为,依题意抛物线过点,
则,所以抛物线的方程为,车的截面为矩形ABCD,
设,则,所以米,
即限高为2.29米.
【变式13】(24-25高二下·上海杨浦·期中)已知抛物线的焦点为F,点在抛物线上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过焦点F的直线l交抛物线于A、B两点,若,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)
【知识点】根据韦达定理求参数、直线与抛物线交点相关问题、求直线与抛物线相交所得弦的弦长、根据抛物线上的点求标准方程
【分析】(1)利用抛物线定义求解;
(2)利用韦达定理求得,再根据抛物线的定义求解即可.
【详解】(1)根据抛物线的定义可知,
,即,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)
由(1)知,抛物线焦点为,
若直线l的斜率不存在,则,
则,不满足题意,
所以直线的斜率存在且不为零,并设为,则,
设,
联立,消去可得,,
所以,
因为,
解得,
所以直线的方程为.
【变式14】(24-25高二下·上海浦东新·期中)已知抛物线的准线方程为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过点的直线与抛物线交于、两点,若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求直线与抛物线的交点坐标、根据焦点或准线写出抛物线的标准方程、抛物线的焦半径公式
【分析】(1)由抛物线的准线方程可求出的值,由此可得出抛物线的标准方程;
(2)设点、,由对称性,不妨设点在第一象限,利用抛物线的定义结合已知条件求出点的坐标,由此可得出直线的方程,将直线的方程与抛物线的方程联立,求出点的横坐标,再利用抛物线的定义可求得的值.
【详解】(1)抛物线的准线方程为,所以,即,
因此,抛物线的标准方程为.
(2)设点、,由对称性,不妨设点在第一象限,
由抛物线的定义可得,可得,则,可得,
所以点,易知点,
所以直线的斜率为,则直线的方程为,
联立可得,解得,,
所以.
【变式15】(23-24高二下·上海浦东新·期中)已知抛物线:的焦点为.
(1)求抛物线的焦点坐标和准线方程;
(2)过焦点的直线与抛物线交于、两点,若,求线段的长.
【答案】(1)焦点坐标,准线方程为;
(2).
【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长、抛物线的焦半径公式、根据抛物线方程求焦点或准线
【分析】(1)由题意,根据所给抛物线的方程进行求解即可;
(2)先根据定义求出点的横坐标,进而可得点的纵坐标,设出直线的方程,将直线的方程与抛物线方程联立,利用韦达定理和焦半径公式求解即可.
【详解】(1)因为,解得,
则抛物线的焦点坐标,准线方程为;
(2)不妨设,,
因为,所以,
当时,解得,
不妨令,,
此时直线的方程为,
联立,消去并整理得,
由韦达定理得,
则.
【变式16】(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线,定点.
(1)过点且过抛物线的焦点的直线,交抛物线于、两点,求;
(2)求过点且与抛物线有且仅有一个公共点的直线方程.
【答案】(1)
(2)或或
【知识点】直线与抛物线交点相关问题、求直线与抛物线相交所得弦的弦长
【分析】(1)根据两点求解直线方程,联立直线与抛物线方程,即可根据焦点弦公式求解,
(2)根据直线是否有斜率,即可根据方程的根即可求解.
【详解】(1)由题意可得,直线的方程为,即,
联立解方程组,可得,
设,,,,则,
,
(2)当直线斜率不存在时,直线方程为,与抛物线只有一个交点,
当直线斜率存在时,设直线方程为,
联立,得,
当时,方程的解为,此时直线与抛物线只有一个交点,
当时,则,解得,直线方程为
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二下·上海·期中)抛物线上一点到准线的距离与到轴的距离相等,则______.
【答案】/
【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、抛物线定义的理解
【分析】首先得到抛物线的焦点坐标与准线方程,根据抛物线的定义及已知条件可知轴,且垂足为点,即可得解.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程为,
因为由抛物线的定义可知,点到准线的距离与到焦点的距离相等,
又点到准线的距离与到轴的距离相等,所以轴,且垂足为点,即.
故答案为:
2.(24-25高二下·上海·期中)已知拋物线,则其准线方程为______.
【答案】
【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线
【分析】根据题意,利用抛物线的几何性质,即可求解.
【详解】由抛物线的方程为,可得,解得,且抛物线的开口向下,
所以抛物线的准线方程为.
故答案为:.
3.(23-24高二下·上海·期中)抛物线的方程为,焦点为,点为上一点,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【知识点】抛物线的焦半径公式
【分析】根据焦半径公式,结合抛物线方程,直接计算即可.
【详解】对,其焦点坐标为,,解得.
故选:C.
4.(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线的焦点为,直线过焦点与该抛物线相交于两点,为坐标原点,则的值是( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
【答案】D
【知识点】根据韦达定理求参数、直线与抛物线交点相关问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质、数量积的坐标表示
【分析】设出直线方程,联立,得到两根之和,两根之积,并得到,从而得到
【详解】由题意得,当的斜率为0时,不满足要求,
设直线的方程为,联立得,
设,
则,
故,
则.
故选:D
5.(24-25高二下·上海宝山·期中)已知抛物线 经过点 .
(1)求 的值和抛物线 的准线方程;
(2)已知直线 与抛物线交于 两点,求 .
【答案】(1).
(2).
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、求直线与抛物线相交所得弦的弦长
【分析】(1)代入,求解即可;
(2)联立直线与抛物线方程,利用韦达定理及弦长公式求解即可.
【详解】(1)解:代入 ,
得解得,
所以准线方程是;
(2)解:由,
可得,
设方程的两根为,
则,,
所以.
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二下·上海·期中)若曲线与直线没有公共点,则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】求抛物线的切线方程、直线过定点问题
【分析】作出曲线的图形,即可根据相切求解斜率,结合图形即可求解.
【详解】当时,,此时曲线为开口向右的抛物线,
由于曲线关于轴对称,因此可作出曲线图象如下:
直线恒过定点,
当直线与相切时,则,
故,解得或,
结合图形可知此时,故,
同理直线与相切时,,
故当与直线没有公共点,则或,
故选:B
2.已知抛物线的焦点为,,是抛物线上关于其对称轴对称的两点,若,为坐标原点,则点的横坐标为_____________.
【答案】/
【知识点】利用向量垂直求参数、根据抛物线方程求焦点或准线
【分析】由题可知,,故,写出对应的坐标计算即可求解点的横坐标.
【详解】
因为抛物线的焦点为,则,
又因为,是抛物线上关于其对称轴对称的两点,
设,因为,
则,
所以,
解得(舍)或.即点的横坐标为,
故答案为:
3.(23-24高二下·上海浦东新·期中)过点与抛物线有且只有一个交点的直线有( )
A.条 B.条 C.条 D.条
【答案】B
【知识点】直线与抛物线交点相关问题
【分析】过点的直线与抛物线只有一个交点,则方程组只有一组解,分两种情况讨论即可: ①当该直线存在斜率时;②该直线不存在斜率时.
【详解】解:①当过点的直线存在斜率时,设其方程为:,
由方程组,消得,
若,方程为,解得,此时直线与抛物线只有一个交点;
若,令,解得,此时直线与抛物线相切,只有一个交点;
②当过点的直线不存在斜率时,
该直线方程为,与抛物线相切只有一个交点;
综上,过点与抛物线有且只有一个交点的直线有条.
故选:B.
【点睛】方法点睛:直线与圆锥曲线的位置关系与分类讨论思想,解决基本方法是: ①代数法,转化为方程组解的个数问题;②几何法,数形结合;
4.(24-25高二下·上海闵行·期中)已知双曲线的左、右焦点为,,以O为顶点,为焦点作抛物线交双曲线于P,且,则双曲线的离心率为________.
【答案】/
【知识点】求双曲线的离心率或离心率的取值范围、根据焦点或准线写出抛物线的标准方程
【分析】由题意可得抛物线方程为,直线的方程为,联立方程组可求得,结合,可求得,可求离心率.
【详解】由双曲线,可得左、右焦点为,,
可得以为焦点的抛物线方程为,
因为,不妨设点P在第一象限,所以直线的方程为,
联立方程可得,消去,可得,解得,所以,
所以,
又,.
故答案为:.
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(23-24高二下·上海·期中)已知点在抛物线上,为抛物线的焦点,圆与直线相交于、两点,与线段相交于点,是线段上靠近焦点的四等分点,且,如图所示.
(1)求证:;
(2)求抛物线的方程;
(3)过点作直线交抛物线于、两点,点,记直线、的斜率分别为,,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【知识点】根据抛物线的方程求参数、抛物线中的定值问题、根据抛物线上的点求标准方程
【分析】(1)将点代入抛物线方程即可证明;(2)设,表示出,,利用抛物线的定义,点在抛物线上以及圆的弦长的几何性质列出关于,的方程,求解即可;(3)设过点作直线的方程为:,,,联立方程,由韦达定理得到,,分别表示出,,化简即可得到答案.
【详解】(1)因为点在抛物线上,
所以,化简得,得证;
(2)由,可得,
设,则,,
则,故,
即,
又点在抛物线上,
则,
联立,解得,
所以抛物线的方程为
(3)设过点作直线的方程为:,,
联立,得,
则,,,
则,,
所以,
化简得,
,
化简得:,
所以
2.(23-24高二下·上海·期末)已知椭圆,抛物线.若直线与曲线交于点、,直线与曲线分别交于点、.当时,则称直线是曲线与的“等弦线”.
(1)求椭圆的离心率;
(2)直线同时满足以下两个条件:①直线经过原点②直线是与的“等弦线”.请求出的方程;
(3)已知点,,证明:过点存在与的“等弦线”.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长、求椭圆中的弦长、求椭圆的离心率或离心率的取值范围、零点存在性定理的应用
【分析】(1)根据椭圆性质,求出离心率的值.
(2)讨论①直线方程斜率不存在时,②直线方程斜率存在时,设斜率为,写出直线方程,与抛物线方程联立,与椭圆方程联立,利用弦长公式求出、,令,求解即可.
(3)讨论①直线为时,②设直线方程为时,与抛物线方程联立,与椭圆方程联立,利用弦长公式求出、,由,得出等式,将联立结果代入,化简求解,即可证明命题成立.
【详解】(1)根据椭圆性质知,,,所以离心率为.
(2)如图:
①直线方程斜率不存在时,直线与抛物线有且仅有1公共点,显然不合题意.
②直线方程斜率存在时,斜率设为,直线方程为.联立方程,消去可得,解得,.
联立方程,消去可得,解得,.
当时,即,等价于,代入联立结果得,解得,(舍去),即.
综上所述,直线方程为.
(3)如图:
①直线为 时,与抛物线有且仅有一个交点,不合题意,舍去.
②设直线方程为,联立方程,消去可得,当△时,.
由根与系数的关系可得,,所以,
联立方程,消去可得,
此时必有两个交点,由根与系数的关系可得,,
所以.
如果存在等弦线使得,等价于,化简可得,
将联立结果代入可得,
换元,令,代入上式可得.
由于,化简得到.
题目等弦线存在性证明,等价于证明:对任意,在 上有解.
令,则,
令,由于且,
所以对任意,有,即;
由于,
所以.
根据零点存在定理,一定存在,使得.
综上所述,对任意,在上有解,命题得证.
【点睛】方法点睛:在分析直线与圆锥曲线的位置关系时,首先要设直线的方程,此时往往需要分类讨论.
(1)按直线是否有斜率分类,可设直线方程为:或.
(2)按直线是否与轴平行,可设直线为或.
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