抛物线x2=ay(a>0)的准线l与y轴交于点P,若l绕点P以每秒π12弧度的角速度按逆时针方向旋转t秒钟后,恰与抛物线第一次相切,则t等于( )A. 1B. 2C. 3D. 4
问题描述:
抛物线x2=ay(a>0)的准线l与y轴交于点P,若l绕点P以每秒
弧度的角速度按逆时针方向旋转t秒钟后,恰与抛物线第一次相切,则t等于( )π 12
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
答
根据抛物线的方程x2=ay,得到p=
,a 4
所以此抛物线的准线方程为y=-
,P坐标为(0,-a 4
),a 4
令恒过P点的直线y=kx-
与抛物线相切,a 4
联立直线与抛物线得
,
y=
x2 a y=kx−
a 4
消去y得:
-kx+x2 a
=0,得到△=k2-1=0,即k2=1,a 4
解得:k=1或k=-1,
由直线l绕点P逆时针旋转,k=-1不合题意,舍去,
则k=1,此时直线的倾斜角为
,又P的角速度为每秒 π 4
弧度,π 12
所以直线l恰与抛物线第一次相切,则t=
=3.
π 4
π 12
故选C.
答案解析:根据抛物线的方程,找出p的值,进而得到其准线方程和P的坐标,根据直线l过P点,设出直线l的斜率为k时与抛物线相切,表示出此时直线l的方程,与抛物线联立,消去y得到关于x的一元二次方程,令根的判别式等于0列出关于k的方程,求出方程的解即可得到k的值,从而确定出直线l的倾斜角,用求出的倾斜角除以角速度即可求出此时所用的时间t.
考试点:抛物线的简单性质.
知识点:本题以抛物线为载体,考查抛物线的简单性质,恒过定点的直线方程.当直线与曲线相切时,设出直线的方程,联立直线与曲线方程,消去一个字母后得到关于另一个字母的一元二次方程,利用根的判别式等于0,是解题的关键.