已知抛物线族 $2y = {x^2} - 6x\cos t - 9{\sin ^2}t + 8\sin t + 9$,其中参数 $t \in {\mathbb{R}}$.
【难度】
【出处】
2001年上海交通大学连读班测试
【标注】
  • 数学竞赛
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    解析几何
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    综合习题
  • 题型
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    解析几何
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    轨迹问题
  • 知识点
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    解析几何
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    抛物线
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    抛物线的方程
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    抛物线的标准方程
  • 数学竞赛
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    解析几何
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    综合习题
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    解析几何
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    直线与圆锥曲线
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    弦长公式
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    解析几何
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    圆锥曲线的弦长与面积问题
  1. 求抛物线顶点的轨迹方程;
    标注
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      抛物线的方程
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      抛物线的标准方程
    答案
    $\dfrac{{{x^2}}}{9} + \dfrac{{{y^2}}}{{16}} =1$
    解析
    因为$$y = \dfrac{1}{2}{\left( {x - 3\cos t} \right)^2} + 4\sin t,$$所以顶点为$$\begin{cases}
    x = 3\cos t ,\\
    y = 4\sin t ,\\
    \end{cases}$$其轨迹方程为$$\dfrac{{{x^2}}}{9} + \dfrac{{{y^2}}}{{16}} =1.$$
  2. 求在直线 $y = 12$ 上截得最大弦长的抛物线及最大弦长.
    标注
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      弦长公式
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      圆锥曲线的弦长与面积问题
    答案
    弦长最大为 $8\sqrt 2 $,此时抛物线方程为 $2y = {x^2} - 8$
    解析
    $y = 12$ 时,$${x^2} - 6x\cos t + 9{\cos ^2}t + 8\sin t - 24 = 0,$$弦长为$$\sqrt {36{{\cos }^2}t - 4\left( {9{{\cos }^2}t + 8\sin t - 24} \right)} = 4\sqrt {6 - 2\sin t},$$所以当 $\sin t = - 1$ 时,弦长最大,为 $8\sqrt 2 $,此时抛物线方程为 $2y = {x^2} - 8$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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