若點(diǎn)A(1,2)是拋物線C:y2=2px(p>0)上一點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)B(5,-2)的直線l與拋物線C交于P,Q兩點(diǎn).
(Ⅰ)求證:
PA
QA
為定值;
(Ⅱ)若點(diǎn)P,Q與點(diǎn)A不重合,問△APQ的面積是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問題
專題:圓錐曲線中的最值與范圍問題
分析:(I)由已知條件求出拋物線C:y2=4x,若直線l的斜率不存在,直線l:x=5,
PA
QA
=0;若直線l的斜率存在,設(shè)直線l:y=k(x-5)-2,(k≠0),利用根的判別式和韋達(dá)定理能推導(dǎo)出
PA
QA
為定值0.
(II) 若直線l的斜率不存在,直線l:x=5,S△APQ=
1
2
×4
5
×4=8
5
;若直線l的斜率存在時(shí),令u=(
1
k
+1)2
,有u≥0,推導(dǎo)出S△APQ=8
u2+4u
沒有最大值.
解答: 解:(I)∵點(diǎn)A(1,2)在拋物線C:y2=2px(p>0)上,
∴4=2p,解得p=2,∴拋物線C:y2=4x,(2分)
若直線l的斜率不存在,直線l:x=5,
此時(shí)P(5,2
5
),Q(5,-2
5
),A(1,2)

PA
QA
=(-4,2-2
5
)•(-4,2+2
5
)=0
,(3分)
若直線l的斜率存在,設(shè)直線l:y=k(x-5)-2,(k≠0),
點(diǎn)P(x1,y1),Q(x2,y2
聯(lián)立
y2=4x
y=k(x-5)-2

消去x,得ky2-4y-4(5k+2)=0,
y1+y2=
4
k
,y1y2=-
20k+8
k
=-20-
8
k

△=16+16k(5k+2)>0,(5分)
PA
QA
=(1-x1,3=2-y1)•(1-x2,2-y2
=1-(x1+x2)+x1x2+4-2(y1+y2)+y1y2
=1-
y12+y22
4
+
y12y22
16
+4-2(y1+y2)+y1y2
=1-
(y1+y2)2-2y1y2
4
+
y12y22
16
+4-2(y1+y2)+y1y2
=1-
16
k2
+40+
16
k
4
+
(-20-
8
k
)2
16
+4-
8
k
-20-
8
k
=0,
PA
QA
為定值0.(7分)
(II) 若直線l的斜率不存在,直線l:x=5,
此時(shí)P(5,2
5
),Q(5,-2
5
),A(1,2)
,
S△APQ=
1
2
×4
5
×4=8
5

若直線l的斜率存在時(shí),
|PQ|=
(x1-x2)2+(y1-y2)2

=
1+
1
k2
(y1+y2)2-4y1y2
=
1+
1
k2
80k2+32k+16
k2
,(9分)
點(diǎn)A(1,2)到直線l:y=k(x-5)-2的距離h=
4|k+1|
1+k2
,(10分)
S△APQ=
1
2
•|PQ|•h=8
(5k2+2k+1)(k+1)2
k4
,
u=(
1
k
+1)2
,有u≥0,
S△APQ=8
u2+4u
沒有最大值.(12分)
點(diǎn)評(píng):本題考查兩個(gè)向量的數(shù)量積為定理,考查三角形的面積是否有最大值的判斷,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意根的判別式和韋達(dá)定理的合理運(yùn)用.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

學(xué)校為了了解學(xué)生每天課外閱讀的時(shí)問(單位:分鐘),抽取了n個(gè)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果顯示這些學(xué)生的課外閱讀時(shí)間都在[10,50),其頻率分布直方圖如圖所示,其中時(shí)間在[30,50)的學(xué)生有67人,則n的值是( 。
A、100B、120
C、130D、390

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖所示,已知橢圓C的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1(-1,0)、F2(1,0),且F2到直線x-
3
y-9=0的距離等于橢圓的短軸長(zhǎng).
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)若圓P的圓心為P(0,t)(t>0),且經(jīng)過F1、F2,Q是橢圓C上的動(dòng)點(diǎn)且在圓P外,過Q作圓P的切線,切點(diǎn)為M,當(dāng)|QM|的最大值為
3
2
2
時(shí),求t的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知F1(-c,0)、F2(c,0)是橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的焦點(diǎn),點(diǎn)M在橢圓E上.
(Ⅰ)若∠F1MF2的最大值是
π
2
,求橢圓E的離心率;
(Ⅱ)設(shè)直線x=my+c與橢圓E交于P、Q兩點(diǎn),過P、Q兩點(diǎn)分別作橢圓E的切線l1,l2,且l1與l2交于點(diǎn)R,試問:當(dāng)m變化時(shí),點(diǎn)R是否恒在一條定直線上?若是,請(qǐng)寫出這條直線方程,并證明你的結(jié)論;若不是,說明理由.

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已知F是橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的一個(gè)焦點(diǎn),B是短軸的一個(gè)端點(diǎn),線段BF的延長(zhǎng)線交橢圓于點(diǎn)D,且
BF
=
5
3
FD

(Ⅰ)求橢圓的離心率;
(Ⅱ)設(shè)動(dòng)直線y=kx+m與橢圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn)P,且與直線x=4相交于點(diǎn)Q,若x軸上存在一定點(diǎn)M(1,0),使得PM⊥QM,求橢圓的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1的底面是正三角形,點(diǎn)M、N分別是B1C1和A1B1的中點(diǎn),AA1=AB=BM=2,∠A1AB=60°.
(Ⅰ)求證:BN⊥平面A1B1C1;
(Ⅱ)求二面角A1-AB-M的余弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=xe-2x(x∈R).
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的極值;
(Ⅱ)若函數(shù)y=h(x)的圖象與函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=
1
2
對(duì)稱.求證:當(dāng)x>
1
2
時(shí),f(x)>h(x).
(Ⅲ)如果x1≠x2,且f(x1)=f(x2),證明:x1+x2>1.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知雙曲線E:
x2
a2
-
y2
4
=1(a>0)的中心為原點(diǎn)O,左,右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率為
3
5
5
,點(diǎn)P是直線x=
a2
3
上任意一點(diǎn),點(diǎn)Q在雙曲線E上,且滿足
PF2
QF2
=0.
(1)求實(shí)數(shù)a的值;
(2)證明:直線PQ與直線OQ的斜率之積是定值;
(3)若點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為1,過點(diǎn)P作動(dòng)直線l與雙曲線右支交于不同兩點(diǎn)M,N,在線段MN上取異于點(diǎn)M,N的點(diǎn)H,滿足
|PM|
|PN|
=
|MH|
|HN|
,證明點(diǎn)H恒在一條定直線上.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

給出下列五個(gè)命題:
①若
AB
=
DC
,則A、B、C、D四點(diǎn)是平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn);
②已知非零向量
AB
AC
滿足(
AB
|
AB
|
+
AC
|AC|
)•
BC
=0,且
AB
|
AB
|
AC
|AC|
=
1
2
,則△ABC為等邊三角形;
③已知向量
a
=(-2,1)
,
b
=(-3,0)
,則
a
b
方向上的投影為2;
④y=sin|x|的周期為π;
⑤若向量
m
n
,
n
k
,則向量
m
k

其中不正確的命題是
 

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