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湖南2016年高考数学定直线问题专项练习及答案

2016-02-16 收藏

从某种角度看数学属于形式科学的一种,下面是查字典数学网整理的定直线问题专项练习,请考生认真练习。

在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x2=2py(p0)相交于A,B两点。

(1)若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求△ANB面积的最小值;

(2)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理由。

破题切入点:假设符合条件的直线存在,求出弦长,利用变量的系数恒为零求解。

解:方法一:

(1)依题意,点N的坐标为N(0,-p),

可设A(x1,y1),B(x2,y2),

直线AB的方程为y=kx+p,

与x2=2py联立得:

消去y得x2-2pkx-2p2=0。

由根与系数的关系得x1+x2=2pk,x1x2=-2p2。

于是S△ABN=S△BCN+S△ACN=2p|x1-x2|

=p|x1-x2|=p

=p=2p2,

当k=0时,(S△ABN)min=2p2。

(2)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,

AC的中点为O,l与以AC为直径的圆相交于点P,Q,PQ的中点为H,

则OHPQ,Q点的坐标为。

∵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=,

此时PQ=p为定值,故满足条件的直线l存在,

其方程为y=,即抛物线的通径所在的直线。

方法二:

(1)前同方法一,再由弦长公式得

AB=|x1-x2|=2p,

又由点到直线的距离公式得d=。

从而S△ABN=dAB=2p=2p2。

当k=0时,(S△ABN)min=2p2。

(2)假设满足条件的直线l存在,其方程为y=a,

则以AC为直径的圆的方程为

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

将直线方程y=a代入得x2-x1x+(a-p)(a-y1)=0,

则=x-4(a-p)(a-y1)

=4[(a-)y1+a(p-a)]。

设直线l与以AC为直径的圆的交点为P(x3,y3),Q(x4,y4),

则有PQ=|x3-x4|=2。

令a-=0,得a=,

此时PQ=p为定值,故满足条件的直线l存在,

其方程为y=,即抛物线的通径所在的直线。

定直线问题专项练习分享到这里,更多内容请关注高考数学试题栏目。

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