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1、试题题目:已知抛物线C:y2=2px(p>0),焦点F到准线的距离为12,过点A(x0..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-01-22 07:30:00

试题原文

已知抛物线C:y2=2px(p>0),焦点F到准线的距离为
1
2
,过点A(x0,0)(x0
1
8
)作直线l交抛物线C于点P,Q(点P在第一象限).
(Ⅰ)若点A与焦点F重合,且弦长|PQ|=2,求直线l的方程;
(Ⅱ)若点Q关于x轴的对称点为M,直线PM交x轴于点B,且BP⊥BQ,求证:点B的坐标是(-x0,0),并求点B到直线l的距离d的取值范围.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:抛物线的性质(顶点、范围、对称性、离心率)



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)由题意可知,p=
1
2
,故抛物线方程为y2=x,焦点F(
1
4
 ,0)
.----(1分)
设直线l的方程为x=ny+
1
4
,P(x1,y1),Q(x2,y2).
y2=x      
x=ny+
1
4
消去x,得y2-ny-
1
4
=0

所以△=n2+1>0,y1+y2=n.------------------------------------(3分)
因为x1=ny1+
1
4
 , x2=ny2+
1
4
,点A与焦点F重合,
所以|PQ|=x1+
1
4
 +x2+
1
4
=x1 +x2+
1
2
=n(y1 +y2)+1=2

所以n2=1,即n=±1.---------------------------------------------(5分)
所以直线l的方程为x-y-
1
4
=0
x+y-
1
4
=0

即4x-4y-1=0或4x+4y-1=0.-----------------------------------(6分)
(Ⅱ)证明:设直线l的方程为x=my+x0(m≠0),P(x1,y1),Q(x2,y2),则M(x2,-y2).
y2=x        
x=my+x0
消去x,得y2-my-x0=0,
因为x0
1
8
,所以△=m2+4x0>0,y1+y2=m,y1y2=-x0.-----------------------(7分)
方法一:
设B(xB,0),则
BM
=(x2-xB , -y2) , 
BP
=(x1-xB , y1)

由题意知,
BM
 
BP
,所以x2y1-y1xB=-x1y2+xBy2
(y1+y2)xB=x1y2+x2y1=
y21
y2+
y22
y1=(y1+y2)?y1y2

显然y1+y2=m≠0,所以xB=y1y2=-x0,即证B(-x0,0).--------------------------(9分)
由题意知,△MBQ为等腰直角三角形,所以kPB=1,即
y1+y2
x1-x2
=1
,也即
y1+y2
y21
-
y22
=1

所以y1-y2=1,所以(y1+y2)2-4y1y2=1
即m2+4x0=1,所以m2=1-4x0>0,即x0
1
4

又因为x0
1
8
,所以
1
8
x0
1
4
.-----------------------------------------(12分)d=
2x0
m2+1
=
2x0
2-4x0
=
2
(
1
x0
)
2
-2(
1
x0
)
=
2
(
1
x0
-1)
2
-1
∈[
6
12
 , 
1
2
)

所以d的取值范围是[
6
12
 , 
1
2
)
.---------------------------------(15分)
方法二:
因为直线l : y-y1=
y1+y2
x1-x2
(x-x1)

所以令y=0,则x=x1-
y1(x1-x2)
y1+y2
=x1-
y1(
y21
-
y22
)
y1+y2
=x1-
y21
+y1y2=-x0

所以B(-x0,0).--------------------------------------------------(9分)
由题意知,△MBQ为等腰直角三角形,所以kPB=1,即
y1+y2
x1-x2
=1

所以y1-y2=1,所以(y1+y2)2-4y1y2=1,即m2+4x0=1,所以m2=1-4x0>0.
因为x0
1
8
,所以0<m2
1
2
.--------------------------------------(12分)
d=
2x0
m2+1
=
1-m2
2
m2+1
=
1
2
(1-m2)2
m2+1
=
1
2
(m2+1-2)2
m2+1
   =
1
2
m2+1+
4
m2+1
-4
∈[
6
12
 , 
1
2
)

所以d的取值范围是[
6
12
 , 
1
2
)
.-----------------------------------(15分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知抛物线C:y2=2px(p>0),焦点F到准线的距离为12,过点A(x0..”的主要目的是检查您对于考点“高中抛物线的性质(顶点、范围、对称性、离心率)”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中抛物线的性质(顶点、范围、对称性、离心率)”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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