(三)解答题:
11、(07安徽)如图,曲线
的方程为
.以原点为圆心.以
为半径的圆分别与曲线
和
轴的正半轴相交于点
与点
.直线
与
轴相交于点
.
(Ⅰ)求点
的横坐标
与点
的横坐标
的关系式;(Ⅱ)设曲线
上点
的横坐标为
,
求证:直线
的斜率为定值。
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12、(06上海春)学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验. 设计方案如图:航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为
,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为
抛物线)后返回的轨迹是以
轴为对称轴、
为顶点的抛物线的实线部分,降落点为
。观测点
同时跟踪航天器。
(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;
(2)试问:当航天器在
轴上方时,观测点
测得离航天器的距离分别为多少时,应向航天器发出变轨指令?
[解](1)设曲线方程为
, 由题意可知,
.
.
……4分
曲线方程为
.
……6分
(2)设变轨点为
,根据题意可知
得
,
或
(不合题意,舍去).
.
……9分
得
或
(不合题意,舍去). ![]()
点的坐标为
,
……11分
.
答:当观测点
测得
距离分别为
时,应向航天器发出变轨指令。
……14分
13、(04全国Ⅱ21)给定抛物线
:
,
是
的焦点,过点
的直线
与
相交于
两点.(Ⅰ)设
的斜率为1,求
与
夹角的大小;(Ⅱ)设
=
,若
∈[4,9],求
在
轴上截距的变化范围。
解:(I)C的焦点为F(1,0),直线l的斜率为1,所以l的方程为y=x-1.
将y=x-1代入方程y2=4x,并整理得x2-6x+1=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1+x2=6,x1x2=1,
=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+y1y2=2x1x2-(x1+x2)+1=-3.
![]()
cos<
>=![]()
所以
与
夹角的大小为
-arccos
。
解:(II)由题设知
得:(x2-1,y2)=λ(1-x1,-y1),即![]()
由 (2)得y22=λ2y12, ∵y12=4x1,y22=4x2,∴x2=λ2x1
……………………………………(3)
联立(1)(3)解得x2=λ.依题意有λ>0.
∴B(λ,2
)或B(λ,-2
),又F(1,0),
得直线l的方程为(λ-1)y=2
(x-1)或(λ-1)y=-2
(x-1)![]()
当λ∈[4,9]时,l在y轴上的截距为
或-![]()
![]()
由
=
,可知
在[4,9]上是递减的,
∴![]()
![]()
,-
-![]()
![]()
![]()
直线l在y轴上截距的变化范围是
。