1. 포물선과 직선의 위치 관계
포물선의 방정식 y¤ =4px와 직선의 방정식 y=mx+n(m+0)을 연립하여 얻은 x에 대한 이 차방정식
(mx+n)¤ =4px
의 판별식을 D라 하면 포물선과 직선의 위치 관계 는 D의 부호에 따라 다음과 같다.
x y y=mx+n
y™=4px D<0
D=0 D>0
O
2. 포물선의 접선의 방정식
⑴ 기울기가 주어진 경우 접선의 방정식
① 포물선 y¤ =4px에 접하고, 기울기가 m인 접선의 방정식은
y=mx+ (단, m+0)
② 포물선 x¤ =4py에 접하고, 기울기가 m인 접선의 방정식은
y=mx-m¤ p
⑵ 포물선 위의 한 점이 주어진 경우 접선의 방정식 ① 포물선 y¤ =4px` 위의 점 (x¡, y¡)에서의
접선의 방정식은 y¡y=2p(x+x¡)
② 포물선 x¤ =4py` 위의 점 (x¡, y¡)에서의 p
m
개념편 63쪽
중요
D의 부호 포물선과 직선의 위치 관계
D>0 서로 다른 두 점에서 만난다.
D=0 한 점에서 만난다. (접한다.)
D<0 만나지 않는다.
다음 그림과 같이 원 x¤ +y¤ =16에 내접하고 x축 에 접하는 원의 중심 P의 자취는 두 포물선의 일부 를 나타낸다. 이 두 포물선의 준선 사이의 거리를 구 하여라.
y
O 4
-4
-4 4
P
P x
21
1 포물선047
▷▶정답과 해설 62쪽
접선과 포물선의 접점을 (x¡, y¡)로 놓 고⑵ 포물선 위의 한 점이 주어진 경우 접선 의 방정식구하는 공식을 이용
구하는 접선의 방정식을 y=mx+n으 로 놓고 이 방정식과 포물선의 방정식을 연립하여 얻은 이차방정식의 판별식 D 가 D=0임을 이용
방법`2
방법`3
포물선 y¤ =x와 직선 y=x+n의 위치 관계가 다음과 같을 때, 실수 n의 값 또는 n의 값의 범위를 구하여라.
⑴ 서로 다른 두 점에서 만난다.
⑵ 한 점에서 만난다.
⑶ 만나지 않는다.
0 1
Check
개념다음 접선의 방정식을 구하여라.
⑴ 포물선 y¤ =6x에 접하고, 기울기가 2인 접선
⑵ 포물선 x¤ =3y에 접하고, 기울기가 -2인 접선
0 2
다음 접선의 방정식을 구하여라.
⑴ 포물선 y¤ =-2x 위의 점 (-2, 2)에서의 접선
⑵ 포물선 x¤ =-12y 위의 점 (6, -3)에서의 접선
0 3
포물선 y¤ = x와 직선 kx-2y+1=0이 한 점에 서 만나도록 하는 상수 k의 값을 모두 구하여라.
1
1 2
2⁄
포물선 y¤ =6x와 직선 y=m(x+1)이 만나도록 하는 정수 m의 개수는?
① 1개 ② 2개 ③ 3개
④ 4개 ⑤ 5개
1 3
직선 y=2x를 y축의 방향으로 k만큼 평행이동한 직 선이 포물선 y¤ =8x와 서로 다른 두 점에서 만나도 록 하는 상수 k의 값의 범위를 구하여라.
1 1
포물선과 직선의 위치 관계
Training
유형두 집합
A={(x, y)|(y-2)¤ =3x}
B=[(x, y)|y= x+k]
에 대하여 n(A;B)=0을 만족하는 정수 k의 최솟값은?
① 3 ② 4 ③ 5
④ 6 ⑤ 7
1 2
1 4
포물선 (y-1)¤ =x-3과 직선 y=x-3이 두 점 A, B에서 만날 때, 선분 AB의 중점의 좌표를 (a, b)라 하자. 이때 상수 a, b의 합 a+b의 값은?
① 4 ② 6 ③ 8
④ 10 ⑤ 12
1 5
직선 y=2x-3과 포물선 y¤ =4px가 두 점 A, B 에서 만나고 AB”=4'5일 때, 양수 p의 값은?
① 1 ② 2 ③ 3
④ 4 ⑤ 5
1 6
포물선과 직선의 교점
점 F(2, 0)을 지나는 직선이 포물선 y¤ =8x 와 만나는 두 점 A, B 에서 x축에 내린 수선의 발을 각각 P, Q라 하자.
점 F가 선분 AB를
2：1로 내분할 때, 두 삼각형 AFP와 BFQ의 넓이의 합을 구하여라.
1 7
직선 2x+y+2=0과 평행하고, 포물선 x¤ =8y에 접하는 직선이 y축과 만나는 점의 좌표를 구하여라.
1 8
기울기가 주어진 경우 접선의 방정식 y
y™
=8x O
Q P F
A
B
x
포물선 y¤ =-4x에 접하고 x축의 양의 방향과 이루는각의크기가 60˘인직선의방정식을구하여라.
1 9
1 포물선049
▷▶정답과 해설 63쪽
오른쪽 그림과 같이 x 축 위의 점 A(a, 0) 에서 포물선 y¤ =2x에 그은 두 접선의 접점을 B, C라 할 때, 삼각형 ACB가 정삼각형이 되 도록 하는 상수 a의 값은?
① -2 ② - ③ -1
④ - ⑤ -1
2 3
4
3 2
10
yO x
B
C y™ A(a, 0) =2x
포물선 y¤ =-16x 위의 점 (-4, 8)에서의 접선에 수직이고, 이 포물선의 초점을 지나는 직선의 방정 식을 구하여라.
11
포물선 y¤ =4x 위의 점 P(4, 4)에서의 접선이 x 축과 만나는 점을 A, 이 포물선의 초점을 B라 할 때, 삼각형 ABP의 넓이를 구하여라.
12
접점이 주어진 경우 접선의 방정식
오른쪽 그림과 같은 포물 선 y¤ =6x 위의 점 R(6, 6)에서의 접선이 x 축과 만나는 점을 Q, 초점 을 F, ∠FRQ=h라 할 때, tan 2h의 값은?
① ② ③ 1
④ ⑤ 5
3 4
3
2 3 1
3
13
x y
O Q
F
R(6, 6)
y™
=6x h
포물선 y¤ =8x의 초점 F(2, 0)에서의 거리가 6 인 포물선 위의 두 점을 A, B라 하자. 이때 이 두 점에서 그은 두 접선이 이루는 예각의 크기를 h라 고 할 때, tan h의 값은?
① 1 ② '2 ③ 2
④ 2'2 ⑤ 3
14
포물선 y¤ =4x를 x축의 방향으로 k만큼, y축의 방향으로 k+1만큼 평행이동하였더니 직선 y=3x+4에접하였다. 이때상수 k의값을구하여라.
15
꼭짓점이 원점이 아닌 경우 접선의 방정식
포물선 y¤ =x-3 위의 점 (4, -1)에서의 접선과 x축, y축으로 둘러싸인 삼각형의 넓이를 구하여라.
16
점 (-1, 6)에서 포물선 x¤ =-8y에 그은 두 접선 의 기울기의 곱을 구하여라.
17
포물선 밖의 한 점이 주어진 경우 접선의 방정식
점 (1, -2)에서 포물선 x¤ =4y에 그은 두 접선의 접점을 P, Q라 할 때, 두 점 P, Q를 지나는 직선이 점 (6, a)를 지난다. 이때 상수 a의 값은?
① 1 ② 2 ③ 3
④ 4 ⑤ 5
18
직선 y=3x+2 위의 한 점 P(a, b)에서 포물선 x¤ =4y에 그은 두 접선이 서로 수직일 때, 상수 a, b의 곱 ab의 값은?
① 1 ② 2 ③ 3
④ 4 ⑤ 5
19
두 접선이 직교할 때 접선의 방정식
1 포물선051
▷▶정답과 해설 66쪽
포물선 x¤ =8y 위의 두 점 A, B에서의 접선이 서 로 수직일 때, 두 점 A, B를 지나는 직선은 항상 정 점 (a, b)를 지난다. 이때 상수 a, b의 합 a+b의 값은?
① 1 ② 2 ③ 3
④ 4 ⑤ 5
20
포물선과 직선 사이의 거리
포물선 y¤ =12x 위의 점과 직선 2x-y+6=0 사 이의 거리의 최솟값은?
① ② ③
④ 9'5 ⑤ '5 10
4'5 5 7'5
10 3'5
5
21
포물선 y¤ =x+2 위의 점 P(a, b)와 직선 y=x+6사이의 거리가 최소일 때, 상수 a, b의 합 a+b의 값을 구하여라.
22
좌표평면에 포물선 y¤ =4x와 점 A(-4, 0), B(-1, 3)이 있다. 이때 포물선 y¤ =4x 위의 점 P에 대하여 삼각형 APB의 넓이의 최솟값은?
① 2'2 ② 3 ③ 4
④ ⑤ 11
2 9
2
23
두 포물선의 공통접선
두 포물선 y¤ =12x와 x¤ =12y의 공통접선의 방정식 을 y=ax+b라 할 때, 실수 a, b의 값을 구하여라.
24
두 포물선 y= x¤ +k와 x= y¤ +k가 서로 접 할 때, 상수 k의 값은?
① ② ③
④ 1 ⑤ 1
2
1 3 1
4 1
5
1 2 1
25
2오른쪽 그림과 같이 중심이 (3, 0)인 원 이 포물선 y¤ =2x 와 접하고 있다. 또 한 이 원에 외접하 면서 포물선에 접하
고 중심이 x축 위에 있는 원이 두 개 있다. 이때 이 두 원의 반지름의 길이의 합을 구하여라.
27
y™=2x y
O 3 x
포물선 y¤ =4px (p>0) 위의 점 P(x¡, y¡)에서의 접선이 x축, y축과 만나는 점을 각각 Q, R라 하고, 점 P(x¡, y¡)에서 준선에 내린 수선의 발을 H라 하 자. 이때 다음보기에서 옳은 것은 모두 몇 개인가?
(단, 점 F는 포물선의 초점)
① 1개 ② 2개 ③ 3개
④ 4개 ⑤ 5개
29
보기 ㄱ. PF”=QF”
ㄴ. 점 R는 선분 PQ의 중점이다.
ㄷ. ∠PFR=∠QFR ㄹ. FR”⊥PQ”
ㅁ. 직선 FH는 점 R를 지난다.
Level up
오른쪽 그림과 같이 포 물선 y¤ =4x 위의 점 P에서의 접선이 x축, y축과 만나는 점을 각 각 T, Q라 하자.
이때 점 Q를 지나고
직선 PQ에 수직인 직선이 x축과 만나는 점을 R 라 하면 점 R는 이 포물선의 초점이 된다. 또 점 P 를 지나고 직선 PQ에 수직인 직선이 x축과 만나 는 점을 S라 할 때, TR”=RS”=8이다. 이때 사각 형 PQRS의 넓이를 구하여라.
(단, 점 P는 제1사분면 위의 점)
28
yO S x
P Q
8 8
R y™
=4x T
오른쪽 그림과 같이 원 x¤ +y¤ =1과 포 물선 y¤ =x+a가 접 한다. 이때 a의 값과 공통접선의 기울기를 구하여라.
26
y™=x+ax™ +y™
=1 y
-1O 1 1
-1
x
-1
▷▶정답과 해설 70쪽
2 타원053
PF”+P’F'” 2a
장축의 길이 2a
PF”+P’F'” 2b
장축의 길이 2b