题目内容
已知点A(-1,2)是抛物线C:y=2x2上的点,直线l1过点A,且与抛物线C相切,直线l2:x=a(a≠-1)交抛物线C于点B,交直线l1于点D.(1)求直线l1的方程;
(2)设△BAD的面积为S1,求|BD|及S1的值;
(3)设由抛物线C,直线l1,l2所围成的图形的面积为S2,求证:S1:S2的值为与a无关的常数.
分析:(1)由y=2x2,得y′=4x.当x=-1时,y'=-4.由此能求出l1的方程.
(2)由
,得:B点坐标为(a,2a2).由
,得D点坐标(a,-4a-2).点A到直线BD的距离为|a+1|.由此能求出|BD|及S1的值.
(3)当a>-1时,S1=(a+1)3,S2=∫-1a[2x2-(-4x-2)]dx=∫-1a(2x2+4x+2)dx=
(a+1)3.S1:S2=
.当a<-1时,S1=-(a+1)3,S2=∫a-1[2x2-(-4x-2)]dx=∫a-1(2x2+4x+2)dx=-
(a+1)3.S1:S2=
,综上可知S1:S2的值为与a无关的常数,这常数是
.
(2)由
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(3)当a>-1时,S1=(a+1)3,S2=∫-1a[2x2-(-4x-2)]dx=∫-1a(2x2+4x+2)dx=
2 |
3 |
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解答:解:(1)由y=2x2,得y′=4x.当x=-1时,y'=-4.(2分)
∴l1的方程为y-2=-4(x+1),即y=-4x-2.(3分)
(2)由
,得:B点坐标为(a,2a2).(4分)
由
,得D点坐标(a,-4a-2).(5分)
∴点A到直线BD的距离为|a+1|.(6分)
|BD|=2a2+4a+2=2(a+1)2
∴S1=|a+1|3.(7分)
(3)当a>-1时,S1=(a+1)3,(8分)
S2=∫-1a[2x2-(-4x-2)]dx
=∫-1a(2x2+4x+2)dx
=(
x3+2x2+2x)
=
(a+1)3.(9分)
∴S1:S2=
.(11分)
当a<-1时,S1=-(a+1)3
S2=∫a-1[2x2-(-4x-2)]dx
=∫a-1(2x2+4x+2)dx
=-
(a+1)3.(13分)
∴S1:S2=
,综上可知S1:S2的值为与a无关的常数,这常数是
.(14分)
∴l1的方程为y-2=-4(x+1),即y=-4x-2.(3分)
(2)由
|
由
|
∴点A到直线BD的距离为|a+1|.(6分)
|BD|=2a2+4a+2=2(a+1)2
∴S1=|a+1|3.(7分)
(3)当a>-1时,S1=(a+1)3,(8分)
S2=∫-1a[2x2-(-4x-2)]dx
=∫-1a(2x2+4x+2)dx
=(
2 |
3 |
| | a -1 |
=
2 |
3 |
∴S1:S2=
3 |
2 |
当a<-1时,S1=-(a+1)3
S2=∫a-1[2x2-(-4x-2)]dx
=∫a-1(2x2+4x+2)dx
=-
2 |
3 |
∴S1:S2=
3 |
2 |
3 |
2 |
点评:本题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到轨迹方程的求法及直线与双曲线的相关知识,解题时要注意双曲线的性质、导数、定积分的灵活运用,合理地进行等价转化.
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