高雄市明誠中學 高二(下)平時測驗 日期:95.02.20 班級 普二 班
範
圍 1-1拋物線
座號
姓 名 一、選擇題(每題10分)
1. 右圖為f (x) = ax2 + bx + c之函數圖形,其中a,b,c為已知實數,
若AO=OB,則下列何者正確?
(A) b > 0,ac < 0 (B) b < 0,ac < 0 (C) b = 0,ac > 0 (D) b = 0,ac < 0 (E) b = 0,ac = 0
【解答】(D)
【詳解】
(1)軸x = − a b
2 = 0 ⇒ b = 0
(2)設A(α,0),B(β,0),αβ < 0,則ax2 + bx + c = 0二根為α,β 由根與係數關係知αβ =
a
c ∵ αβ < 0 ∴ a
c< 0 ac < 0
⇒
2. (複選)拋物線y2 − 4x − 2y − 7 = 0,下列何者正確?
(A)開口向上 (B)頂點(−2,1) (C)正焦弦長 = 4 (D)焦點F(2,1) (E)準線ρ:x + 3 = 0
【解答】(B)(C)(E)
【詳解】
y2 − 4x − 2y − 7 = 0 ⇒ (y − 1)2 = 4× ×1 (x + 2)⇒拋物線開口向右,
頂點V(− 2,1),c = 1,焦點F(− 1,1),準線ρ:x = − 3,正焦弦長 = 4c = 4
二、填充題(每題10分)
1. 拋物線Γ 對稱於x − 1 = 0且過二點(2,3),(− 1,6),則Γ 的方程式為 。
【解答】(x − 1)2 = y − 2
【詳解】對稱軸x − 1 = 0,設頂點( 1,k ),Γ:(x − 1)2 =4 (c y k− ),
( 2,3 ),( − 1,6 )代入⇒ 1 4 (3 ) ,二是相除⇒4c = 1,k = 2,故(x − 1)
4 4 (6 )
c k
c k
= −
⎧⎨ = −
⎩
2 = y − 2
2. 準線是直線x = − 5,焦點在F(3,0)的拋物線方程式為 。
【解答】y2 = 16(x + 1)
【詳解】
準線x = − 5,焦點F(3,0),則對稱軸y = 0,頂點(
2 3 5+
− ,0) = ( − 1,0) c = 4,開口向右 ∴ 拋物線方程式為y2 = 16(x + 1)
3. 有一拋物線的方程式為y2 + 12x − 4y + 16 = 0,則焦點坐標為 。
【解答】( − 4,2)
第 1 頁
【詳解】
∵ (y − 2)2 = − 12(x + 1) ∴ 為開口向左的拋物線,頂點 V( − 1,2),c = − 3 焦點為( − 1 − 3,2) = ( − 4,2)
⇒
4. 頂點A(1,1),焦點F(2,3)的拋物線其準線方程式為 ,正焦弦長為 。
【解答】x + 2y = − 2,4 5
【詳解】
頂點A(1,1),焦點F(2,3),則對稱軸為過A,F之直線:
1 1
−
− x y =
1 2
1 3
−
− ⇒2x − y = 1 設準線方程式為x + 2y = k,若對稱軸與準線交於B(a,b),則頂點A(1,1)為F(2,3)與 B(a,b)之中點,∴ (a,b) = (0,− 1)代入準線方程式x + 2y = k⇒0 − 2 = k k = − 2
∴ 準線方程式:x + 2y = − 2,正焦弦長 = 4
⇒ c = 4AF= 4 12 +22 = 4 5
5. 方程式 (x−3)2 +(y−1)2 =
2 +2
−y
x 所表示之圖形為拋物線,其頂點為 ,對
稱軸的方程式為 。
第 2 頁
【解答】(2,2),x + y − 4 = 0
【詳解】
2
2 ( 1)
) 3
(x− + y− 表動點(x,y)與定點(3,1)的距離
2 +2
−y
x 表動點(x,y)與定直線x − y + 2 = 0的距離
由拋物線定義知,焦點F(3,1),準線L:x − y + 2 = 0
設軸方程式M為x + y + k = 0,將焦點F(3,1)代入 ⇒ k = − 4
∴ M:x + y − 4 = 0,B點坐標為 之解 B (1,3)
∴ 頂點A坐標為
⎩⎨
⎧
=
− +
= +
−
0 4
0 2 y x
y
x ⇒
BF之中點 A (2,2)
⇒ 6. 根據下列條件,求出拋物線之方程式。
(1)焦點(2,1),準線平行於y軸,正焦弦長為8: 。
(2)頂點(0,0),焦點在直線x − y = 2上,對稱軸為y軸: 。
【解答】(1) (y − 1)2 = 8x或(y − 1)2 = − 8(x − 4) (2) y = − 8x2
【詳解】
(1)焦點F(2,1),準線平行於y軸 ⇒ 軸的方程式為y = 1(軸垂直y軸)
4 | c | = 8 4c = ± 8 c = ± 2
c c = 2時,拋物線開口向右,頂點在焦點F(2,1)的左方
頂點坐標為(0,1),拋物線方程式為(y − 1)
⇒ ⇒
2 = 8x
d c = − 2時,拋物線開口向左,頂點在焦點F (2,1)的右方,
頂點坐標為(4,1), 拋物線方程式為(y − 1)2 = − 8(x − 4)
(2)焦點在直線x − y = 2上,也在對稱軸x = 0上,焦點坐標為F(0,− 2)
頂點A(0,0) ∴ | c | =AF= 2,又拋物線開口向下⇒c = − 2,故線方程式為y = − 8x2
7. 求拋物線y2 = 6x的頂點坐標 ,焦點坐標 ,準線方程式 , 正焦弦長 。
2
3),y = − 2 3,6
【解答】(0,0),(0,
【詳解】
拋物線( 0)2 4 6 ( 0)
y− = × × − ⇒4 x 頂點(0,0),軸y = 0, c = 2 3
∵ 拋物線開口向上,焦點在頂點(0,0)的上方坐標為(0,
2 3),
準線在頂點(0,0)的下方,準線方程式為y = −
2
3且正焦弦長 = 4c = 6
8. 焦點為(1,− 1),準線垂直於y軸,正焦弦長為8之拋物線方程式為 。
【解答】(x − 1)2 = − 8(y − 1)或(x − 1)2 = 8(y + 3)
【詳解】
正焦弦長 = 4 | c | = 8 c = ± 2
∴ c = − 2時,頂點V(1,1),c = 2時,頂點V(1,− 3)
∴ (x − 1)
⇒
2 = − 8(y − 1)或(x − 1)2 = 8(y + 3)即為所求
9. 拋物線Γ 過(1,1),(3,2),(3,−1)三點且對稱軸平行x軸,則 (1) Γ 之方程式為 。 (2) Γ 之焦點為 。
【解答】(1) x = y2 − y + 1 (2) (1,
2 1)
【詳解】
設拋物線Γ:x = ay2 + by + c,將(1,1),(3,2),(3,− 1)代入
∴ a = 1,b = − 1,c = 1
∴ x = y
⎪⎩
⎪⎨
⎧
= +
−
=
= +
⎪ ⇒
⎩
⎪⎨
⎧
+
−
=
+ +
=
+ +
=
5 4
1 2 3
2 4 3 1
c a b
c a c
b a
c b a
c b a
⇒
2 − y + 1 ⇒ (y − 2
1)2 = x − 4
3 ∴ 頂點V(
4 3,
2
1),故焦點F(1,
2 1)
第 3 頁
10.設拋物線Γ 的焦點為F(1,1),準線為L:x + y + 2 = 0,則Γ 的方程式為 。
【解答】x2 − 2xy + y2 − 8x − 8y = 0
【詳解】焦點F(1,1),準線L:x + y + 2 = 0的拋物線上的點P(x,y) 則PF= d(P,L),即 (x−1)2 +(y−1)2 =
2
| 2
|x+y+
平方之,即2(x2 − 2x + 1 + y2 − 2y + 1) = x2 + y2 + 4 + 2xy + 4x + 4y 得x2 − 2xy + y2 − 8x − 8y = 0
第 4 頁
11.已知A(5,− 3),B(− 1,− 3)為平面上兩點,則以A為頂點,B為 焦點的拋物線方程式為 ,而以AB為正焦弦,開口朝 下的拋物線方程式為 。
【解答】(y + 3)2 = − 24(x − 5);(x − 2)2 = − 6(y + 2 3)
【詳解】
(1)拋物線Γ 以A(5,− 3)為頂點,B(− 1,− 3)為焦點如上圖
則c = − 6,Γ 的方程式為(y + 3)2 = 4(− 6)(x − 5),即(y + 3)2 = − 24(x − 5) (2)以AB為正焦弦的拋物線,焦點為AB的中點(2,− 3),且開口朝下 c =
2
−3,頂點(2,− 3 + 2
3) = (2,
2
−3 ) 拋物線方程式為(x − 2)2 = 4(
2
−3)(y + 2
3),即(x − 2)2 = − 6(y + 2 3)
12.設A(1,− 4),B(5,2),點C在曲線y = x2上,欲使△ABC的面積最小,則C點坐標為
。
【解答】(
4 3,
16 9 )
【詳解】
點C在y = x2上,設C(a,a2),又A(1,− 4),B(5,2) 則△ABC的面積=
2 1|
4 2
4
1 5
1
2 −
− a
a | =
2
1| 2 + 20+ 5a2 − 2a − 4a − a2 | =
2
1| 4a2 − 6a + 22 | = | 2(a − 4 3)2 +
8 79|
∴ 當a = 4
3時,面積最小值為 8
79,此時C(
4 3,
16 9 )
13.一拋物線的頂點在y軸上,軸為y = 2,而焦點在x + 2y = 7上,則此拋物線的方程式為
。
【解答】(y − 2)2 = 12x
【詳解】拋物線的軸y = 2,頂點在y軸上 ⇒ 頂點(0,2),設拋物線方程式(y − 2)2 = kx 則焦點為(
4
k ,2),又焦點在x + 2y = 7上 ⇒ k = 12,故(y − 2)2 = 12x為所求