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如图,已知直线(
)与抛物线
:
和圆
:
都相切,
是
的焦点.
(Ⅰ)求与
的值;
(Ⅱ)设是
上的一动点,以
为切点作抛物线
的切线
,直线
交
轴于点
,以
、
为邻边作平行四边形
,证明:点
在一条定直线上;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,记点所在的定直线为
, 直线
与
轴交点为
,连接
交抛物线
于
、
两点,求△
的面积
的取值范围.
【解析】第一问中利用圆:
的圆心为
,半径
.由题设圆心到直线
的距离
.
即,解得
(
舍去)
设与抛物线的相切点为
,又
,得
,
.
代入直线方程得:,∴
所以
,
第二问中,由(Ⅰ)知抛物线方程为
,焦点
. ………………(2分)
设,由(Ⅰ)知以
为切点的切线
的方程为
.
令,得切线
交
轴的
点坐标为
所以
,
, ∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边作平行四边形
∴ 因为
是定点,所以点
在定直线
第三问中,设直线,代入
得
结合韦达定理得到。
解:(Ⅰ)由已知,圆:
的圆心为
,半径
.由题设圆心到直线
的距离
.
即,解得
(
舍去). …………………(2分)
设与抛物线的相切点为
,又
,得
,
.
代入直线方程得:,∴
所以
,
.
……(2分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知抛物线方程为
,焦点
. ………………(2分)
设,由(Ⅰ)知以
为切点的切线
的方程为
.
令,得切线
交
轴的
点坐标为
所以
,
, ∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边作平行四边形,
∴ 因为
是定点,所以点
在定直线
上.…(2分)
(Ⅲ)设直线,代入
得
, ……)得
,
…………………………… (2分)
,
.
△
的面积
范围是
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在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,向量=(sinA,b+c),
=(a-c,sinC-sinB),满足
=
(Ⅰ)求角B的大小;
(Ⅱ)设=(sin(C+
),
),
=(2k,cos2A) (k>1),
有最大值为3,求k的值.
【解析】本试题主要考查了向量的数量积和三角函数,以及解三角形的综合运用
第一问中由条件|p +q |=| p -q |,两边平方得p·q=0,又
p=(sinA,b+c),q=(a-c,sinC-sinB),代入得(a-c)sinA+(b+c)(sinC-sinB)=0,
根据正弦定理,可化为a(a-c)+(b+c)(c-b)=0,
即,又由余弦定理
=2acosB,所以cosB=
,B=
第二问中,m=(sin(C+),
),n=(2k,cos2A) (k>1),m·n=2ksin(C+
)+
cos2A=2ksin(C+B) +
cos2A
=2ksinA+-
=-
+2ksinA+
=-
+
(k>1).
而0<A<,sinA∈(0,1],故当sin=1时,m·n取最大值为2k-
=3,得k=
.
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设抛物线:
(
>0)的焦点为
,准线为
,
为
上一点,已知以
为圆心,
为半径的圆
交
于
,
两点.
(Ⅰ)若,
的面积为
,求
的值及圆
的方程;
(Ⅱ)若,
,
三点在同一条直线
上,直线
与
平行,且
与
只有一个公共点,求坐标原点到
,
距离的比值.
【命题意图】本题主要考查圆的方程、抛物线的定义、直线与抛物线的位置关系、点到直线距离公式、线线平行等基础知识,考查数形结合思想和运算求解能力.
【解析】设准线于
轴的焦点为E,圆F的半径为
,
则|FE|=,
=
,E是BD的中点,
(Ⅰ) ∵,∴
=
,|BD|=
,
设A(,
),根据抛物线定义得,|FA|=
,
∵的面积为
,∴
=
=
=
,解得
=2,
∴F(0,1), FA|=, ∴圆F的方程为:
;
(Ⅱ) 解析1∵,
,
三点在同一条直线
上, ∴
是圆
的直径,
,
由抛物线定义知,∴
,∴
的斜率为
或-
,
∴直线的方程为:
,∴原点到直线
的距离
=
,
设直线的方程为:
,代入
得,
,
∵与
只有一个公共点,
∴
=
,∴
,
∴直线的方程为:
,∴原点到直线
的距离
=
,
∴坐标原点到,
距离的比值为3.
解析2由对称性设,则
点关于点
对称得:
得:,直线
切点
直线
坐标原点到距离的比值为
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根据两角和与差的正弦公式,有
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ------①
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ------②
由①+②得sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ------③
α+β=A,α-β=B 有α=
A+B |
2 |
A-B |
2 |
代入③得 sinA+cosB=2sin
A+B |
2 |
A-B |
2 |
(1)类比上述推理方法,根据两角和与差的余弦公式,证明:cosA-cosB=-2sin
A+B |
2 |
A-B |
2 |
(2)若△ABC的三个内角A,B,C满足cos2A+cox2C-cos2B=1,直接利用阅读材料及(1)中的结论试判断△ABC的形状.
根据两角和与差的正弦公式,有:
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ…①
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ…②
由①+②得sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ…③
令α+β=A,α-β=B有α=
A+B |
2 |
A-B |
2 |
代入③得sinA+sinB=2sin
A+B |
2 |
A-B |
2 |
(Ⅰ)类比上述推理方法,根据两角和与差的余弦公式,证明:cosA-cosB=-2sin
A+B |
2 |
A-B |
2 |
(Ⅱ)若△ABC的三个内角A,B,C满足cos2A-cos2B=1-cos2C,试判断△ABC的形状.(提示:如果需要,也可以直接利用阅读材料及(Ⅰ)中的结论)