v=mi-j=m(1,0)-(0,1)=(m,-1), →→
设P(x,y),则OP=(x,y),AP=(x,y-1). →→
∵OP∥u,AP∥v,∴mx-y=0,m(y-1)+x=0, 11
消去m得x2+?y-?2=,即
?2?41值. 2
14.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F作两条相互垂直的弦AB、CD,设弦AB、CD的中点分别为M、N.求证:直线MN必过一定点.
[解析] 由题设知F(1,0),直线AB的斜率存在且不为零,设lAB∶y=k(x-1)(k≠0),代入y2=4x,
得k2x2-2(k2+2)x+k2=0,
xA+xBk+2k+222
得xM==2,又yM=k(xM-1)=,故M(2,).
2kkkk12
因为CD⊥AB,所以kCD=-,同理可得N(2k+1,-2k).
k
k2+22
所以直线MN的方程为(2k+1-2)(y+2k)=(-2k-)(x-2k2-1),
kk
2
2
2
111
x2+?y-?2=,故存在一点Q?0,?,使得|PQ|为定
?2?2?2?
y=0?
?
整理得yk2+(x-3)k-y=0,因为该方程对任意的k(k≠0)恒成立,故?x-3=0,
??-y=0,x=3,y=0.
故直线MN恒过定点(3,0).
解得
[点评] 有些题目在解答时要引入参数,参数的个数可以是一个,也可以是多个,基本的原则是在便于解答问题的前提下,参数的个数越少越好.
15.有一个附近有进出水管的容器,每单位时间进出的水量是一定的,设从某时刻开始10分钟内只进水,不出水,在随后的30分钟内既进水又出水,得到时间x(分)与水量y(升)之间的关系如图所示,若40分钟后只放水不进水,求y与x的函数关系.
[分析] 本题是一个实际应用问题,综合性较强,通过分析题意可知是一个分段函数问题,每一段都是一次函数,即直线的方程.因此,由直线的点斜式方程即可求出.
[解析] 当0≤x<10时,直线段过点O(0,0),A(10, 20
20),所以kOA==2,可得点斜式方程为y=2x.
10
30-201
当10≤x<40时,直线段过点A(10,20),B(40,30),所以kAB==,可得点斜式方40-1031150
程为y-20=(x-10),即y=x+.
333
当0≤x<10或x>40时,由物理知识可知,直线的斜率就是相应注水或放水的速度.设注水的速度为V1,放水的速度为V2,在第①段中,是只注水,所以V1=2,在第②段中,15
是既注水又放水的“合成”,所以此时的速度为V1+V2=,所以V2=-.所以当x>40时,
33555290
k=-,又过点B(40,30),可得点斜式方程为y-30=-(x-40),即y=-x+.若y=0,
3333x=58,此时到C(58,0)为止.
2x?0≤x<10?.
??1x+50?10≤x≤40?,
综上所述,y=?33
5290?-?3x+3?40