8.6抛物线的简单几何性质练习1
抛物线的简单几何性质典型例题
平分线.
分析:本题所要证的命题结论是否定形式,一方面可根据垂直且平分列方程 得矛盾结论;别一方面也可以根据 l 上任一点到 C、D 距离相等来得矛盾结论.
证法一:假设直线 l 是抛物线的弦 CD 的垂直平方线,因为直线 l 与抛物线 交于 A、B 两点,所以直线 l 的斜率存在,且不为零;直线 CD 的斜率存在,且不 为 0.
7.已知直线 中点坐标是__
与抛物线 _.
交于 、 两点,那么线段 的
8.一条直线 经过抛物线
(
两点,过 、 点分别向准线引垂线
)的焦点 与抛物线交于 、 、 ,垂足为 、 ,如果
,
, 为 的中点,则 =__________.
9. 是抛物线的一条焦点弦,若抛物线
,
,则 的
中点 到直线
的距离为_________.
来表示,也可结合几何知识,通过巧妙替
解法一:设
则: ,
, 即
,
①
把 N 点看作定点,则 AB 所在的直线方程为:
代入
化简整理得:
,
②
由①、②得: 用 x、y 分别表示
得:
,化简得
显然
解法二:点 N 在以 OA、OB 为直径的两圆的交点(非原点)的轨迹上,设 ,则以 OA 为直径的圆方程为:
①
设
,OA⊥OB,则
A.1 B.
C.2 D.
15.记定点
与抛物线
此抛物线准线 的距离为 ,则当
上的点 之间的距离为 , 到 取最小值时 点的坐标为( )
A.(0,0) B.
C.(2,2) D.
16.方程 A.椭圆 B.双曲线
表示( )
C.抛物线
D.圆
高二抛物线的简单几何性质习题一(附答案)
抛物线的几何性质习题一、选择题1.若A 是定直线l 外的一定点,则过A 且与l 相切圆的圆心轨迹是( ) A.圆 B.椭圆 C.双曲线一支 D.抛物线2.抛物线y 2=10x 的焦点到准线的距离是( )A.2.5B.5C.7.5D.103.已知原点为顶点,x 轴为对称轴的抛物线的焦点在直线2x-4y+11=0上,则此抛物线的方程是( )A.y 2=11xB.y 2=-11xC.y 2=22xD.y 2=-22x4.过抛物线y 2=2px(p >0)的焦点且垂直于x 轴的弦AB ,O 为抛物线顶点,则∠AOB( ) A.小于90° B.等于90° C.大于90° D.不能确定5.以抛物线y 2=2px(p >0)的焦半径|PF |为直径的圆与y 轴位置关系为( ) A.相交 B.相离 C.相切 D.不确定二、填空题6.圆心在抛物线y 2=2x 上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的圆的方程是 .7.若以曲线252x +162y =1的中心为顶点,左准线为准线的抛物线与已知曲线右准线交于A 、B 两点,则|AB |= .8.若顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线截直线y=2x+1所得的弦长为15,则此抛物线的方程是 .三、解答题9.抛物线x 2=4y 的焦点为F ,过点(0,-1)作直线l 交抛物线A 、B 两点,再以AF 、BF 为邻边作平行四边形FABR ,试求动点R 的轨迹方程.10.是否存在正方形ABCD ,它的对角线AC 在直线x+y-2=0上,顶点B 、D 在抛物线y 2=4x 上?若存在,试求出正方形的边长;若不存在,试说明理由.一、选择题1.经过抛物线y 2=2px(p >0)的所有焦点弦中,弦长的最小值为( ) A.p B.2p C.4p D.不确定2.直线y=kx-2交抛物线y 2=8x 于A 、B 两点,若AB 的中点横坐标为2,则|AB |为( )A.15B.415C.215D.423.曲线2x 2-5xy+2y 2=1( ) A.关于x 轴对称 B.关于y 轴对称C.关于原点对称,但不关于y=x 对称D.关于直线y=x 对称也关于直线y=-x 对称4.若抛物线y 2=2px(p >0)的弦PQ 的中点为(x 0,y 0)(y ≠0),则弦PQ 的斜率为( )A.-x pB.y pC.px -D.-px 05.已知抛物线y 2=2px(p >0)的焦点弦AB 的两端点坐标分别为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则2121x x y y 的值一定等于( ) A.4 B.-4 C.p 2D.-p 2二、填空题6.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB 的长为43,则焦点到AB 的距离为 .7.以椭圆52x +y 2=1的右焦点F 为焦点,以原点为顶点作抛物线,抛物线与椭圆的一个公共点是A ,则|AF |= .8.若△OAB 为正三角形,O 为坐标原点,A 、B 两点在抛物线y 2=2px 上,则△OAB 的周长为 .三、解答题9.抛物线y=-22x 与过点M(0,-1)的直线l 相交于A 、B 两点,O 为坐标原点,若直线OA 和OB 斜率之和为1,求直线l 的方程.10.已知半圆的直径为2r ,AB 为直径,半圆外的直线l 与BA 的延长线垂直,垂足为T ,且|TA |=2a(2a <2r),半圆上有M 、N 两点,它们与直线l 的距离|MP |、|NQ |满足条件|MP |=|AM |,|NQ |=|AN |,求证:|AM |+|AN |=|AB |.【素质优化训练】 一、选择题1.过点A(0,1)且与抛物线y 2=4x 有唯一公共点的直线的条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.42.设抛物线y=ax 2(a >0)与直线y=kx+b 相交于两点,它们的横坐标为x 1,x 2,而x 3是直线与x 轴交点的横坐标,那么x 1、x 2、x 3的关系是( )A.x 3=x 1+x 2B.x 3=11x +21x C.x 1x 2=x 2x 3+x 3x 1 D.x 1x 3=x 2x 3+x 1x 23.当0<k <31时,关于x 的方程x 2=kx 的实根的个数是( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个4.已知点A(1,2),过点(5,-2)的直线与抛物线y 2=4x 交于另外两点B 、C ,则△ABC 是( )A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.不确定5.将直线x-2y+b=0左移1个单位,再下移2个单位后,它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,则实数b 的值等于( )A.-1B.1C.7D.9二、填空题6.抛物线y 2=-8x 被点P(-1,1)所平分的弦所在直线方程为 .7.已知抛物线y 2=2x 的弦过定点(-2,0),则弦AB 中点的轨迹方程是 .8.已知过抛物线y 2=2px 的焦点F 的弦AB 被F 分成长度为m 、n 的两部分,则m 1+n1= .三、解答题9.已知圆C 过定点A(0,p)(p >0),圆心C 在抛物线x 2=2py 上运动,若MN 为圆C 在x 轴上截得的弦,设|AM |=m,|AN |=n ,∠MAN=θ.(1)当点C 运动时,|MN |是否变化?写出并证明你的结论?(2)求m n +nm的最大值,并求取得最大值时θ的值和此时圆C 的方程.10.已知抛物线y 2=4ax(0<a <1)的焦点为F ,以A(a+4,0)为圆心,|AF |为半径在x 轴上方作半圆交抛物线于不同的两点M 和N ,设P 为线段MN 的中点,(Ⅰ)求|MF |+|NF |的值;(Ⅱ)是否存在这样的a 值,使|MF |、|PF |、|NF |成等差数列?如存在,求出a 的值,若不存在,说明理由.【生活实际运用】1.已知点P(x 0,y 0)在抛物线含焦点的区域内,求证以点P 为中点的抛物线y 2=2px(p >0)的中点弦方程为yy 0-p(x+x 0)=y 20-2px 0注:运用求中点弦的方法不难求出结论,这一结论和过抛物线y 2=2px 上点的切线方程有什么联系?若P(x 0,y 0)为非对称中心,将抛物线y 2=2px 换成椭圆22a x +22b y =1或双曲线22a x -22by =1,它们的中点弦存在的话,中点弦方程又将如何?证明你的结论.中点弦方程在高考中多以选择题、填空题的形式出现. 2.公园要建造一个圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面安装一个柱子OA ,O 恰在圆形水面中心,OA=1.25米.安置在柱子顶端A 处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路经落下,且在过OA 的任一平面上抛物线路径如图所示,为使水流形状较为漂亮,设计成水流在到OA 距离1米处达到距水面最大高度2.25米.如果不计其它因素,那么水池的半径至少要多少米,才能使喷出的水流不致落到池外?分析 根据图形的对称性,设出并求出一边的抛物线的方程,便可求出水池的半径. 以OA 所在直线为y 轴,过O 点作oy 轴的垂直线ox 轴,建立直角坐标系如图依题意A(0,1.25),设右侧抛物线顶点为则B(1,2.25),抛物线与x 轴正向交点为C ,OC 即圆型水池的半径.设抛物线ABC 的方程为(x-1)2=-2p(y-2.25)将A(0,1.25)代入求得p=21 ∴抛物线方程为(x-1)2=-(y-2.25)令y=0,(x-1)2=1.52,x=2.5(米)即水池的半径至少要2.5米,才能使喷出的水流不致落到池外.【知识验证实验】1.求函数y=136324+--x x x -124+-x x 的最大值.解:将函数变形为y=222)2()3(---x x -222)1(-+x x ,由几何意义知,y 可以看成在抛物线f(x)=x 2上的点P(x,x 2)到两定点A(3,2)和B(0,1)的距离之差,∵|PA |-|PB |≤|AB |,∴当P 、A 、B 三点共线,且P 在B 的左方时取等号,此时P 点为AB 与抛物线的交点,即P 为(6371-,183719-)时,y max =|AB |=10. 2.参与设计小花园的喷水池活动.要求水流形状美观,水流不落池外.【知识探究学习】1.如图,设F 是抛物线的焦点,M 是抛物线上任意一点,MT 是抛物线在M 的切线,MN 是法线,ME 是平行于抛物线的轴的直线.求证:法线MN 必平分∠FME ,即φ1=φ2.解:取坐标系如图,这时抛物线方程为y 2=2px.(p >0),因为ME 平行x 轴(抛物线的轴),∴φ1=φ2,只要证明φ1=φ3,也就是△FMN 的两边FM 和FN 相等.设点M 的坐标为(x 0,y 0),则法线MN 的方程是y-y 0=-p y 0(x-x 0),令y=0,便得到法线与x 轴的交点N 的坐标(x 0+p,0),所以|FN |=|x 0+p-2p |=x 0+2p ,又由抛物线的定义可知,|MF |=x 0+2p,∴|FN |=|FM |,由此得到φ1=φ2=φ3,若M 与顶点O 重合,则法线为x 轴,结论仍然成立.2.课本第124页阅读材料: 圆锥曲线的光学性质及其应用参考答案【同步达纲练习】A 级1.D2.B3.D4.C5.C6.(x-21)2+(y ±1)2=1 7.3100 8.y 2=12x 或y 2=-4x9.解:设R(x,y),∵F(0,1),∴平行四边形FARB 的中心为C(2x ,21+y ),l :y=kx-1,代入抛物线方程,得x 2-4kx+4=0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=4k,x 1x 2=4,且△=16k 2-16>0,即|k|>1 ①,∴y 1+y 2=42221x x +=42)(21221x x x x -+=4k 2-2,∵C 为AB 的中点.∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=+=+=1222122222121k y y y k x x x ⇒⎩⎨⎧-==3442k y k x 消去k 得x 2=4(y+3),由①得,|x |>4,故动点R 的轨迹方程为x 2=4(y+3)(|x |>4).10.解:设存在满足题意的正方形.则BD :y=x+b,代入抛物线方程得x 2+(2b-4)x+b 2=0,∴△=(2b-4)2-4b 2=16-16b >0,∴b <1, ①,设B(x 1,y 1),D(x 2,y 2),BD 中点M(x 0,y 0),则x 1+x 2=4-2b,∴x 0=2-b,y 0=x 0+b=2,∵M 在AC 直线上,∴(2-b)+2-2=0,∴b=2与①相矛盾,故不存在满足要求的正方形.AA 级1.B2.C3.D4.B5.B6.27.95-188.123p9.解:设l :y=kx-1,代入y=-22x ,得x 2+2kx-2=0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=-2k,x 1x 2=-2,又11x y +22x y =111x kx -+221x kx -=2k-2121x x x x +=2k-22--k=k=1,∴直线l 的方程为y=x-1.10.证明:由|MP |=|AM |,|NQ |=|AN |知M 、N 在以l 准,A 为焦点的抛物线上,建立直角坐标系,设抛物线方程为y 2=2px ,又|TA |=2a=p,∴抛物线方程为y 2=4ax ,又圆的方程为(x-a-r)2+y 2=r 2,将两方程相减可得:x 2+2(a-r)x+a 2+2ar=0,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则x 1+x 2=2r-2a,∴|AM |+|AN |=|PM |+|QN |=x 1+x 2+2a=2r,即|AM |+|AN |=|AB |【素质优化训练】1.C2.C3.D4.C5.C6.4x+y+3=07.y 2=x+2(在已知抛物线内部的部分) 8.2p 9.解:(1)设圆心C(x 0,y 0),则x 20=2py 0,圆C 的半径|CA |=2020)(p y x -+,其方程为(x-x 0)2+(y-y 0)2=x 20+(y 0-p)2,令y=0,并将x 20=2py 0,代入,得x 2-2x 0x+x 20-p 2=0,解得x m =x 0-p,x N =x 0+p,∴|MN |=|x N -x M |=2p(定值)(2)∵m=|AM |=220)(p p x +-,n=|AN |=220)(p p x ++,∴m 2+n 2=4p 2+2x 20,m ·n=4044x p +,∴m n +n m =mn n m 22+=40422424x p x p ++=20202)(4y p p y p p ++=220)(2y p y p ++=222021y p py ++≤22,当且仅当y 0=p 时等号成立,x 0=±2p ,此时△MCN 为等腰直角三角形,且∠MCN=90°,∴∠MAN=21∠MCN=45°,故当θ=45°时,圆的方程为(x-2 p)2+(y-p)2=2p 2或(x+2p)2+(y-p)2=2p 210.解:(1)由已知得F(a,0),半圆为[x-(a+4)]2+y 2=16(y ≥0),设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则|MF |+|NF |=x 1+x 2+2a=2(4-a)+2a=8(2)若|MF |、|PF |、|NF |成等成数列,则有2|PF |=|MF |+|NF |,另一方面,设M 、P 、N 在抛物线的准线上的射影为M ′、P ′、N ′,则在直角梯形M ′MNN ′中,P ′P是中位线,又有2|P′P|=|M′M|+|N′N|=|MF|+|FN|,因而|PF|=|P′P|,∴P 点应在抛物线上,但P点是线段MN的中点,即P并不在抛物线上,故不存在使|MF|、|PF|、|NF|成等差数列的a值.。
§8.6 抛物线的简单几何性质
GC
1 2
MA
BN
M l G O N B F C
A
又 M A AF B BF N M A NB AF BF AB GC 1 2 AB
x
所以以AB为直径的圆与准线相切
例2、 1)证明:设直线AB的方程为 x m y
p 2
y 2 px p 2 ) p y 2 p (m y 2 x my 2
2
例2、如图,AB是过抛物线 的焦点F的弦, 求证:1) x1 x 2 2)
1 FA
y 2 px ( p 0)
2
及
1
y 1 y 2 是定值
为定值
l
FB
y
C
答案
O
A
F x
D
B
( 例3、若抛物线 y 2 p x p 0) 上两点A、 B,满足OA⊥OB(O为坐标原点)
2
求证:1)A、B两点的横坐标之积与纵坐 标之积分别为定值。 2)直线AB经过一个定点
,
A1 , B1
求证: OM
2
o A1 O B1
答案:
方程
图 形 范围
y2 = 2px
y2 = -2px (p>0) y l
x
x2 = 2py (p>0) y
F x
x2 = -2py (p>0) y
x l
(p>0) y
l O F
l x
F
O
O
O
F
x≥0 y∈R
x≤0 y∈R
x∈R y≥0
x∈R y≤0
2
p
x1 x 2 p
2
抛物线的定义及简单几何性质
【解析】
依题意, ,则抛物线 ,过点M作 ,垂足为 ,过点 作 ,垂足为 ,则 ,故选B.
16.B
【解析】抛物线方程可化为 ,线段 的中点到抛物线 的准线的距离为4,
结合抛物线的定义和梯形中位线的性质有: ,故 .
本题选择B选项.
17.D
【解析】依题意知,抛物线焦点坐标为(4,0).作AA′垂直抛物线的准线,垂足为A′,
∴|MB|=3,
又由抛物线的定义知|MB|=|MF|,且|MN|=|MF|,
∴|NF|=|NM|+|MF|=2|MB|=6.选C.
14.D
【解析】根据题意,设P到准线的距离为d,则有|PF|=d.
抛物线的方程为y=2x2,即 ,其准线方程为y=- ,
结合图形可得当点P在抛物线的顶点时,d有最小值 ,即|PF|min= .选D.
7.B
【解析】∵抛物线 = 经过点 ∴ = ∴ =
∴抛物线的焦点到准线的距离等于
8.D
【解析】因为抛物线方程是y2=4x,所以F(1,0).又因为PF⊥x轴,所以P(1,2),把P点坐标代入曲线方程y= (k>0),即 =2,所以k=2.故选D.
9.B
【解析】因为点 在抛物线 上,所以 ,解得 ,故选B.
点睛:
与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关,利用定义实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化.
(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,利用“两点之间线段最短”解决;
(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中的垂线段最短”解决.
20.D
【解析】记点P到抛物线C的准线l的距离为d,点N到抛物线C的准线l的距离为d′,故|NP|+|PF|=|NP|+d≥d′=6,故|NP|+|PF|的最小值为6.
抛物线的简单几何性质讲解与例题
抛物线的简单几何性质一、抛物线几何性质的应用 活动与探究1已知抛物线的顶点在原点,焦点F 在x 轴正半轴上.若抛物线上一动点P 到A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,32,F 两点距离之和的最小值为4,且A 为抛物线内一点,求抛物线方程.迁移与应用1.抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 的纵坐标为-42,该点到准线的距离为6,则抛物线方程为________________.2.已知圆x 2+y 2-6x -7=0与抛物线y 2=2px (p >0)的准线相切,则p =__________. 注意抛物线各元素间的关系:抛物线的焦点始终在对称轴上,抛物线的顶点就是抛物线与对称轴的交点,抛物线的准线始终与对称轴垂直,抛物线的准线与对称轴的交点和焦点关于抛物线的顶点对称.二、抛物线的焦点弦 活动与探究2已知直线l 经过抛物线y 2=6x 的焦点F ,且与抛物线相交于A ,B 两点. (1)若直线l 的倾斜角为60°,求|AB |的值;(2)若|AB |=9,求线段AB 的中点M 到准线的距离. 迁移与应用1.过抛物线y 2=2px 的焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,若A ,B 在准线上的射影为A 1,B 1,则∠A 1FB 1等于( ).A .45°B .90° C.60° D.120°2.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作一条直线交抛物线于A ,B 两点,求1|AF |+1|BF |的值.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,则弦AB 称为焦点弦.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有下列性质:|AB |=x 1+x 2+p 或|AB |=2psin 2α(α为AB 的倾斜角),y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24等.三、直线与抛物线的位置关系 活动与探究3已知抛物线y 2=6x 的弦AB 经过点P (4,2),且OA ⊥OB (O 为坐标原点),求弦AB 的长.迁移与应用1.直线y =kx -2与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两点,且AB 中点的横坐标为2,则k 的值为( ).A .-1B .2C .2或-1D .42.过点Q (4,1)作抛物线y 2=8x 的弦AB ,若AB 恰被Q 平分,求AB 所在的直线方程.1.直线与抛物线位置关系的判定:直线方程与抛物线方程联立得方程ax 2+bx +c =0,当a =0时,直线是抛物线的对称轴或是和对称轴平行的直线,此时直线与抛物线相交,且只有一个交点;当a ≠0时,两者位置关系的判定和椭圆、双曲线相同,用判别式法即可,即①相交:两个不同交点⇔a ≠0且Δ>0;②相切⇔a ≠0且Δ=0;③相离⇔a ≠0且Δ<0.2.凡涉及抛物线的弦长、弦的中点问题,要注意“点差法”的运用,体现“设而不求”的优越性.当堂检测1.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足,如果直线AF的斜率为|PF|=( ).A..8 C..162.直线y=kx+2与抛物线y2=8x只有一个公共点,则k的值为( ).A.1 B.1或3 C.0 D.0或13.过抛物线x2=2py(p>0)的焦点作斜率为1的直线与该抛物线交于A,B两点,A,B在x轴上的正射影分别为D,C.若梯形ABCD的面积为,则p=__________.4.已知P,Q为抛物线x2=2y上两点,点P,Q的横坐标分别为4,-2,过P,Q分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵坐标为__________.5.已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点A(1,-2).(1)求抛物线C的方程,并求其准线方程;(2)是否存在平行于OA(O为坐标原点)的直线l,使得直线l与抛物线C有公共点,且直?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.线OA与l的距离等于5答案:课前²预习导学 【预习导引】1.⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2 x =-p 2 y =p2 x ≤0y ≤0 x 轴 y 轴 (0,0)预习交流1 提示:抛物线与双曲线的一支不相同.双曲线的一支有渐近线,离心率e >1;抛物线没有渐近线,它的离心率是唯一的,e =1.2.x 0+p2x 1+x 2+p 2p预习交流2 提示:抛物线方程化为y 2=13x ,2p =13,故其通径长为13.预习交流3 提示:不正确,若直线与抛物线相切,则它们只有一个公共点,但当直线与抛物线只有一个公共点时,直线不一定与抛物线相切,还可能是相交,这时直线与抛物线的对称轴平行或重合.这一点与圆、椭圆是不同的,要注意区别.课堂²合作探究 【问题导学】活动与探究1 思路分析:先根据题目条件设出抛物线方程,再结合图形,探讨抛物线上的动点P 满足到A ,F 两点距离之和取最小值时的条件,进而列出等量关系.解:设所求的抛物线方程为y 2=2px (p >0),其焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线l :x =-p2.如图所示,若A 点在“抛物线所包含的区域之内”, 过点P 作准线的垂线,垂足为H ,由抛物线定义可知|PF |=|PH |. 当H ,P ,A 在同一条直线上时, |PA |+|PF |取最小值|AH |=2+2p =4,解得p =4,故所求的抛物线方程为y 2=8x . 迁移与应用 1.y 2=16x 或y 2=8x 解析:由于抛物线的准线方程是x =-p2,而点M 到准线的距离为6,所以M 点的横坐标是6-p 2,于是M ⎝ ⎛⎭⎪⎫6-p 2,-42,代入方程得32=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫6-p2,解得p =8或p =4,故方程为y 2=16x 或y 2=8x .2.2 解析:圆x 2+y 2-6x -7=0的圆心为(3,0),半径为4,抛物线y 2=2px 的准线为x =-p 2.由⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+p 2=4,得p =2或-14(舍).活动与探究2 思路分析:(1)由倾斜角可知斜率,从而得到l 的方程,与抛物线方程联立,结合抛物线定义可求得|AB |的值;(2)由|AB |=9求得弦AB 中点的横坐标即可求得M 到准线的距离.解:(1)因为直线l 的倾斜角为60°,所以其斜率k =tan 60°=3.又F ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,所以直线l 的方程为y =3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32. 联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=6x ,y =3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32,消去y 得x 2-5x +94=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=5,而|AB |=|AF |+|BF |=x 1+p 2+x 2+p2=x 1+x 2+p ,所以|AB |=5+3=8.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义知 |AB |=|AF |+|BF |=x 1+x 2+p =x 1+x 2+3,所以x 1+x 2=6,于是线段AB 的中点M 的横坐标是3.又准线方程是x =-32,所以M 到准线的距离为3+32=92.迁移与应用 1.B 解析:如图,由抛物线定义知|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,所以∠AA 1F =∠AFA 1.又∠AA 1F =∠A 1FO , 所以∠AFA 1=∠A 1FO . 同理∠BFB 1=∠B 1FO .于是∠AFA 1+∠BFB 1=∠A 1FO +∠B 1FO =∠A 1FB 1.故∠A 1FB 1=90°.2.解:已知抛物线的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2). 对于直线AB ,分两种情况考虑: (1)若直线AB 的倾斜角为90°, 则有|AF |=|BF |=p ,所以112||||AF BF p+=; (2)若直线AB 的倾斜角不等于90°, 设直线AB 的方程为2p y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 与抛物线方程联立并消去y ,整理得k 2x 2-(k 2+2)px +224k p =0,由韦达定理得,x 1+x 2=22(2)k p k +,x 1x 2=24p .另一方面,由抛物线定义得|AF |=x 1+2p ,|BF |=x 2+2p. 于是121111||||22p p AF BF x x +=+++ =()122121224x x pp p x x x x +++++=()()22222222=2424k pp k p k p p p pk ++++⋅+. 活动与探究3 思路分析:要求弦AB 的长,只需求出A ,B 两点的坐标.为此,设出A ,B 两点的坐标,利用OA ⊥OB 以及A ,B ,P 三点共线的条件求解.解:∵A ,B 两点在抛物线y 2=6x 上,可设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 216,y 1,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 226,y 2. ∵OA ⊥OB ,∴OA ²OB =0.由OA =⎝ ⎛⎭⎪⎫y 216,y 1,OB =⎝ ⎛⎭⎪⎫y 226,y 2,得y 21y 2236+y 1y 2=0.∵y 1y 2≠0,∴y 1y 2=-36.①∵点A ,B 与点P (4,2)在一条直线上, ∴y 1-2y 216-4=y 1-y 2y 216-y 226,化简得y 1-2y 21-24=1y 1+y 2, 即y 1y 2-2(y 1+y 2)=-24. 将①代入,得y 1+y 2=-6.②由①和②,得y 1=-3-35,y 2=-3+35,从而点A 的坐标为(9+35,-3-35),点B 的坐标为(9-35,-3+35).∴|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=610.迁移与应用 1.B 解析:∵直线y =kx -2与抛物线y 2=8x 交于两点,∴k ≠0. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -2,y 2=8x ,消去y ,得k 2x 2-4kx -8x +4=0, ∴x 1+x 2=4k +8k2.而AB 中点的横坐标为2, ∴4k +8k2=4,解得k=-1或k =2.而当k =-1时,方程k 2x 2-4kx -8x +4=0只有一个解,即A ,B 两点重合,∴k ≠-1. 2.解:方法1:显然AB 不垂直于x 轴,故可设弦AB 所在的直线方程为y -1=k (x -4),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y -1=k (x -4),y 2=8x ,消去x ,整理得ky 2-8y -32k +8=0.此方程的两根是弦AB 的端点A ,B 的纵坐标,由韦达定理得y 1+y 2=8k.又Q 点是弦AB 的中点,∴y 1+y 2=2.∴k =4. 故弦AB 所在的直线方程为y -1=4(x -4), 即4x -y -15=0.方法2:设弦AB 的端点A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2). 则有2118y x =,2228y x =,两式相减得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=8(x 1-x 2). 由于Q 点是弦AB 的中点,∴y 1+y 2=2,于是y 1-y 2x 1-x 2=4, 即直线AB 的斜率k =4,故弦AB 所在的直线方程为y -1=4(x -4), 即4x -y -15=0.当堂检测1.设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足,如果直线AF 的斜率为|PF |=( ).A ..8C ..16答案:B 解析:如图,直线AF 的方程为2)y x =-,与准线方程x =-2联立得A (-2,.设P (x 0,,代入抛物线y 2=8x ,得8x 0=48,∴x 0=6. ∴|PF |=x 0+2=8.2.直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,则k 的值为( ). A .1 B .1或3 C .0 D .0或1答案:D 解析:联立22,8y kx y x=+⎧⎨=⎩得(kx +2)2-8x =0.整理得k 2x 2+(4k -8)x +4=0.当k =0时,方程变为-8x +4=0,只有一解,这时直线与抛物线只有一个公共点;当k ≠0时,由Δ=0得(4k -8)2-16k 2=0,解得k =1. 综上,k =0或1.3.过抛物线x 2=2py (p >0)的焦点作斜率为1的直线与该抛物线交于A ,B 两点,A ,B在x 轴上的正射影分别为D ,C .若梯形ABCD 的面积为,则p =__________.答案:2 解析:如图,抛物线焦点为0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB :y -2p =x ,即y =x +2p .联立x 2=2py ,得2,22,p y x x py ⎧=+⎪⎨⎪=⎩消去y 得x 2-2px -p 2=0,∴x 1=(1p ,x 2=(1p .∴|AD |+|BC |=y 1+y 2=x 1+2p +x 2+2p=2p +p =3p ,|CD |=|x 1-x 2|=. 由S 梯形ABCD =12(|AD |+|BC |)²|CD |=132p ⋅⋅=p 2=4,∴p =±2.∵p >0,∴p =2.4.已知P ,Q 为抛物线x 2=2y 上两点,点P ,Q 的横坐标分别为4,-2,过P ,Q 分别作抛物线的切线,两切线交于点A ,则点A 的纵坐标为__________.答案:-4 解析:由已知可设P (4,y 1),Q (-2,y 2),∵点P ,Q 在抛物线x 2=2y 上,∴212242(2)2y y ⎧=⎨-=⎩,①,② ∴128,2,y y =⎧⎨=⎩∴P (4,8),Q (-2,2). 又∵抛物线可化为212y x =, ∴y ′=x ,∴过点P 的切线斜率为4'4x y ==. ∴过点P 的切线为y -8=4(x -4),即y =4x -8. 又∵过点Q 的切线斜率为2'2x y =-=-,∴过点Q 的切线为y -2=-2(x +2), 即y =-2x -2. 联立48,22,y x y x =-⎧⎨=--⎩得x =1,y =-4,∴点A 的纵坐标为-4.5.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)过点A (1,-2). (1)求抛物线C 的方程,并求其准线方程;答案:解:将(1,-2)代入y 2=2px ,得(-2)2=2p ²1,∴p =2.故所求的抛物线C 的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1.(2)是否存在平行于OA (O 为坐标原点)的直线l ,使得直线l 与抛物线C 有公共点,且直线OA 与l l 的方程;若不存在,说明理由. 答案:假设存在符合题意的直线l ,其方程为y =-2x +t . 由22,4y x t y x=-+⎧⎨=⎩得y 2+2y -2t =0. ∵直线l 与抛物线C 有公共点, ∴Δ=4+8t ≥0,解得12t ≥-.另一方面,由直线OA 与l 的距离5d ==,解得t =±1. ∵11,2⎡⎫-∉-+∞⎪⎢⎣⎭,11,2⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎣⎭,∴符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0.用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本。
抛物线的简单几何性质习题
[学业水平训练]1.已知抛物线的对称轴为x 轴,顶点在原点,焦点在直线2x -4y +11=0上,则此抛物线的方程是( )A .y 2=-11xB .y 2=11xC .y 2=-22xD .y 2=22x解析:选C.在方程2x -4y +11=0中,令y =0得x =-112, ∴抛物线的焦点为F (-112,0), 即p 2=112, ∴p =11,∴抛物线的方程是y 2=-22x ,故选C.2.若抛物线y 2=2x 上有两点A ,B ,且AB 垂直于x 轴,若|AB |=22,则抛物线的焦点到直线AB 的距离为( )A.12B.14C.16D.18解析:选A.线段AB 所在的直线的方程为x =1,抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫12,0,则焦点到直线AB 的距离为1-12=12. 3.直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,则k 的值为( )A .1B .1或3C .0D .0或1解析:选D.联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2y 2=8x , 得(kx +2)2-8x =0.整理得k 2x 2+(4k -8)x +4=0.当k =0时,方程变为-8x +4=0,只有一解,这时直线与抛物线只有一个公共点; 当k ≠0时,由Δ=0得(4k -8)2-16k 2=0,解得k =1.综上,k =0或1.4.设O 为坐标原点,F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 为抛物线上一点,若OA →·AF →=-4,则点A 的坐标为( )A .(2,±22)B .(1,±2)C .(1,2)D .(2,22)解析:选B.设A (x ,y ),则y 2=4x ,①OA →=(x ,y ),AF →=(1-x ,-y ),OA →·AF →=x -x 2-y 2=-4,②由①②可解得x =1,y =±2.5.等腰Rt △AOB 内接于抛物线y 2=2px (p >0),O 为抛物线的顶点,OA ⊥OB ,则△AOB 的面积是( )A .8p 2B .4p 2C .2p 2D .p 2解析:选B.∵抛物线的对称轴为x 轴,内接△AOB 为等腰直角三角形,由抛物线的对称性知,直线AB 与抛物线的对称轴垂直,从而直线OA 与x 轴的夹角为45°.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =x ,y 2=2px , 得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =0,或⎩⎪⎨⎪⎧x =2p ,y =2p . ∴A ,B 两点的坐标分别为(2p,2p )和(2p ,-2p ).∴|AB |=4p .∴S △AOB =12×4p ×2p =4p 2. 6.已知直线x -y -1=0与抛物线y =ax 2相切,则a =________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1=0y =ax 2, 得ax 2-x +1=0,由Δ=1-4a =0,得a =14. 答案:147.抛物线顶点在坐标原点,以y 轴为对称轴,过焦点且与y 轴垂直的弦长为16,则抛物线方程为________.解析:∵过焦点且与对称轴y 轴垂直的弦长等于p 的2倍,∴所求抛物线方程为x 2=±16y .答案:x 2=±16y8.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若|AB |=7,则AB 的中点M 到抛物线准线的距离为________.解析:抛物线的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.由抛物线的定义知|AB |=|AF |+|BF |=x 1+p 2+x 2+p 2=x 1+x 2+p ,即x 1+x 2+2=7,得x 1+x 2=5,于是弦AB 的中点M 的横坐标为52. 因此,点M 到抛物线准线的距离为52+1=72. 答案:729.求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)顶点在原点,对称轴为坐标轴,顶点到准线的距离为4;(2)顶点是双曲线16x 2-9y 2=144的中心,准线过双曲线的左顶点,且垂直于坐标轴.解:(1)由抛物线的标准方程对应的图形易知:顶点到准线的距离为p 2,故p 2=4,p =8.因此,所求抛物线的标准方程为y 2=±16x 或x 2=±16y .(2)双曲线方程16x 2-9y 2=144化为标准形式为x 29-y 216=1,中心为原点,左顶点为(-3,0),故抛物线顶点在原点,准线为x =-3.由题意可设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),可得p 2=3,故p =6.因此,所求抛物线的标准方程为y 2=12x . 10.直角△AOB 的三个顶点都在抛物线y 2=2px 上,其中直角顶点O 为原点,OA 所在直线的方程为y =3x ,△AOB 的面积为63,求该抛物线的方程.解:因为OA ⊥OB ,且OA 所在直线的方程为y =3x ,所以OB 所在直线的方程为y =-33x .由⎩⎨⎧ y 2=2px ,y =3x ,得A 点坐标(2p 3,23p 3), 由⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=2px ,y =-33x ,得B 点坐标(6p ,-23p ).|OA |=43|p |,|OB |=43|p |, S △OAB =833p 2=63,所以p =±32. 即该抛物线的方程为y 2=3x 或y 2=-3x .[高考水平训练]1.设抛物线的焦点到顶点的距离为3,则抛物线上的点到准线的距离的取值范围是( )A .(6,+∞)B .[6,+∞)C .(3,+∞)D .[3,+∞)解析:选D.∵抛物线的焦点到顶点的距离为3,∴p 2=3,即p =6. 又抛物线上的点到准线的距离的最小值为p 2, ∴抛物线上的点到准线的距离的取值范围为[3,+∞).2.抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0的距离的最小值是________. 解析:设P (x ,-x 2)为抛物线上任一点,则点P 到直线4x +3y -8=0的距离d =|4x +3(-x 2)-8|42+32=15|-3x 2+4x -8| =15⎪⎪⎪⎪-3(x -23)2-203, 故当x =23时,d 取最小值,为d =15×203=43. 答案:433.求过点P (0,1)且与抛物线y 2=2x 只有一个公共点的直线方程.解:(1)若直线斜率不存在,则过点P (0,1)的直线方程为x =0,由⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y 2=2x ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =0. 所以直线x =0与抛物线只有一个交点.(2)若直线斜率存在,设为k ,则过点P 的直线方程为y =kx +1,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,y 2=2x ,消去y ,得k 2x 2+2(k -1)x +1=0. 当k =0时,则解得x =12,且y =1,即直线y =1与抛物线只有一个公共点. 当k ≠0时,若直线与抛物线只有一个公共点,则Δ=4(k -1)2-4k 2=0,解得k =12,则直线方程为y =12x +1. 综上所述,所求直线的方程为x =0或y =1,或y =12x +1. 4.(2014·昆明高二检测)已知抛物线顶点在原点,焦点在x 轴上,又知此抛物线上一点A (4,m )到焦点的距离为6.(1)求此抛物线的方程.(2)若此抛物线与直线y =kx -2相交于不同的两点A ,B ,且AB 中点横坐标为2,求k 的值.解:(1)由题意设抛物线方程为y 2=2px (p >0),其准线方程为x =-p 2.∵A (4,m )到焦点的距离等于A 到其准线的距离.∴4+p 2=6,∴p =4,∴此抛物线的方程为y 2=8x .(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=8x ,y =kx -2,消去y 得k 2x 2-(4k +8)x +4=0.∵直线y =kx -2与抛物线相交于不同两点A ,B ,则有⎩⎪⎨⎪⎧ k ≠0,Δ>0,解得k >-1且k ≠0,∵AB 中点横坐标为2,则有x 1+x 22=4k +82k 2=2,解得k =2或k =-1(舍去).∴所求k 的值为2.。
高二数学寒假作业 专题08 抛物线的简单几何性质(练)(含解析)(1)
专题8 抛物线的简单几何性质【练一练】一、选择题1.直线y=x-3与抛物线y2=4x 交于A ,B 两点,过A ,B 两点向抛物线的准线作垂线,垂足分别为P ,Q ,则梯形APQB 的面积为( )(A)48 (B)56 (C)64 (D)722.直线l 过抛物线y2=2px(p >0)的焦点,且与抛物线交于A 、B 两点,若线段AB 的长是8,AB 的中点到y 轴的距离是2,则此抛物线的方程是( )A .y2=12xB .y2=8xC .y2=6xD .y2=4x3.设直线l1:y =2x ,直线l2经过点P(2,1),抛物线C :y2=4x ,已知l1、l2与C 共有三个交点,则满足条件的直线l2的条数为( )A .1B .2C .3D .44.过抛物线y2=a x (a>0)的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若PF 与FQ 的长分别为p 、q ,则1p+1q等于( ) A .2a B.12a C .4a D.4a【答案】D【解析】试题分析:可采用特殊值法,设PQ 过焦点F 04a (,)且垂直于x 轴,则P |PF|=p=x 4442a a a a +=+=,|QF|=q=2a ,∴11224p q a a a +=+= 5.设抛物线y2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足,如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF|等于( )A .4 3B .8C .8 3D .16二、填空题6.已知F 是抛物线C :y2=4x 的焦点,A 、B 是抛物线C 上的两个点,线段AB 的中点为M(2,2),则△ABF 的面积等于________.7.过抛物线x2=2py (p>0)的焦点F 作倾斜角为30°的直线,与抛物线分别交于A 、B 两点(点A 在y 轴的左侧),则|AF||FB|=________. 【答案】13【解析】三、解答题8.在平面直角坐标系xOy中,直线l与抛物线y2=4x相交于不同的A、B两点.(1)如果直线l过抛物线的焦点,求OA·OB的值;(2)如果OA·OB=-4,证明直线l必过一定点,并求出该定点.∴直线l 过定点(2,0),∴若4OA OB ⋅=-,则直线l 必过一定点。
《抛物线的简单几何性质》基础训练
《抛物线的简单几何性质》基础训练题组一 抛物线的几何性质1.若双曲线2221316y p x -=的左焦点在抛物线y 2 = 2px(p>0)的准线上,则p 的值为( ) A. 2 B. 3 C. 4D.题组二 抛物线的焦半径、焦点弦、通径2.已知抛物线y 2 =2px(p>0) ,过其焦点且斜率为2的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为1, 则该抛物线的准线方程为 ( ) A. x=1 B. x=-1 C. x=2 D. x=-23.过抛物线y 2=8x 的焦点作倾斜角45°的直线,则被抛物线截得的弦长为 ( ) A.8 B.16 C.32 D.644.抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,其通径的两端与顶点连成的三角形的面积为4,则此抛物线的标准方程是 ( )A. 2y =B. 2y =±C. 24y x =±D. 2y =±5.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB =,则焦点到弦AB 的距离为 .6.已知抛物线y 2=4x 上的任意一点P ,记点P 到y 轴的距离为d ,对于定点A(4,5) ,则PA d +的最小值为 .题组三 直线与抛物线的位置关系7.设抛物线y 2=2x ,过定点(-2,1)的直线l 与抛物线只有一个交点,则直线l 的斜率为 ( )A.14-±B.04-C.104--D.104-± 8.已知点A(0,2),B(2,0),点C 在y=x 2的图象上,若△ABC 的面积为2,则这样的点C 有 ( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个9.已知过抛物线y 2 =2px(p>0)的焦点,斜率为A(x 1,y 1)和B(x 2 ,y 2)(x 1<x 2)两点,且9AB =. (1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC OA OB λ=+,求λ的值.10.已知抛物线C :y 2=4x ,点M(m ,0)在x 轴的正半轴上,过M 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)若m=1,且直线l 的斜率为1,求以AB 为直径的圆的方程; (2)是否存在定点M ,无论直线l 绕点M 如何转动,使得2211AMBM恒为定值?参考答案1.答案:C解析:双曲线化为标准方程为2221316x yp-=,所以c==由于抛物线y2 = 2px( p>0)的准线方程为2px=-,则由题意得2p=-,解得p=4.故选C.2.答案:B解析:设A(x1,y1) ,B(x2,y2),则有2211222,2y px y px==(其中p>0),两式相减得:()()()1212122y y y y p x x-+=-.又因为直线的斜率为2,所以有12y py+=,又线段AB的中点的纵坐标为1,即122y y+=,所以p=2,所以抛物线的准线方程为x= -1.故选B.3.答案:B解析:∵抛物线方程为2 8 ,28,22py x p===,∴抛物线的焦点是F(2,0).∵直线的倾斜角为45°,∴直线斜率tan451k==.可得直线方程为()12,2y x y x =⨯-=-即. 设直线交抛物线于点1122 ,()()A x y B x y ,,.联立22 8y x y x ⎧⎨==-⎩,消去y ,得x 2-12x+4=0,∴ 1212x x +=.根据抛物线的定义,可得11222,2,22p pAF x x BF x x =+=+=+=+ 12412416AB x x +=+∴==+, 即直线被抛物线截得的弦长为16. 故选B. 4. 答案:B解析:设抛物线的方程为()20y ax a =≠, 则通径为a .因为通径的两端与顶点连成的三角形的面积为4,所以1424aa ⋅⋅=,所以a =±所以抛物线的标准方程为2y =±.故选B. 5. 答案:2解析:不妨设A 点在x 轴的上方,依题意可知A y = 则1234A x ==. 而抛物线的焦点坐标为(1,0). ∴焦点到弦AB 的距离是3-1=2. 6.1-解析:抛物线的焦点在x 轴的正半轴,焦点为F(1 ,0) ,准线方程为x= -1 ,如图所示,根据抛物线的性质可知,1PA d PA PF +=+-, 所以当点P 在点P'处时,PA PF +最小, 且()()22min41534,PA PF+=-+=所以()min 341PA d +=. 7. 答案:D解析:设直线l :y=k(x+2)+1.当k=0时,直线平行于拋物线的对称轴,此时直线与抛物线只有一个交点又由()2212y k x y x⎧=++⎪⎨=⎪⎩,消去x ,得ky 2-2y+4k+2=0 ,所以∆=4-4k(4k+2)= 0, 解得15k -±=,故选D. 8. 答案:D解析:设C(a ,a 2), 由已知得直线AB 的方程为122x y+=,即x+y-2=0. 点C 到直线AB 的距离为222a a d +-=,则222112222222ABCa a SAB d a a +-=⋅⋅=⨯⨯=+-=, 得:a 2+a=0或a 2+a-4=0, 显然方程共有四个根,可知函数y=x 2的图象上存在四个点(如图中四个点C 1,C 2,C 3,C 4)使得△ABC 的面积为2.(即图中的△ABC 1,△ABC 2,△ABC 3,△ABC 4)故选D.9.答案:见解析解析:(1)由题意得直线 AB 的方程为222py x =-(),与y 2=2px 联立,消去y ,得4x 2-5px+p 2=0,所以1254p x x += 由抛物线定义得: 129AB x x p ++==,所以p=4,所以该抛物线的方程是y 2 =8x.(2)由p=4,4x 2 -5px+p 2 =0可简化为x 2 -5x+4=0,解得x 1=1,x 2=4.12y y =-=.从而((1, ,.A B - 设()33,.,OC x y OA OA OB λ=+=又∴(((1,4OC λλ=-+=+-.又223328,218[)]()(412141)y x λλλλ=-=+-=+即,即, 解得λ=0或λ=2. 10.答案:见解析解析:(1)当m=1时,M(1,0)为抛物线的焦点坐标,且直线的斜率为1,设A(x 1,y 1) ,B(x 2,y 2),则可得直线l 的方程为y=x-1.联立y 2=4x 可得224,6101y x x x y x ⎧=⇒-+=⎨=-⎩,12126,1x x x x +=⋅=则.设AB 的中点坐标为P(x 0,y 0).120==32x x x +, 121202=222y y x x y +-==+,故P(3,2)为圆的圆心,直径128AB x x p =++=,半径为4, 则圆的方程为(x-3)2+(y-2) 2=16. (2)假设存在这样的定点M ,使得2211AMBM+恒为定值,设直线l 的方程为x=ky+m.联立抛物线的方程可得224440,y xy ky m x ky m⎧=⇒=-=⎨=+⎩()()()()12122222221222222122121222122224,4.1,1.11111=+121=11612.116y y k y y m AM y k BM y k k y y AMBMy y y y k y y m k k m+=⋅=-=+=+⎛⎫+⎪+⎝⎭+-⋅+⎛⎫+ ⎪⎝⎭=⋅+又所以因为要与斜率k 无关,只需令12m=, 即m=2,进而221114AMBM+=. 所以存在定点M(2,0),无论直线l 绕点M 如何转动,2211AMBM+恒为定值,。
习题(23)-抛物线简单的几何性质(1)
习题(23)抛物线的简单几何性质(1)一、选择题:1.直线和抛物线有且仅有一个公共点是直线和抛物线相切的 ( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件 2.已知F 是抛物线y 2=-12x 的焦点,直线l 过焦点F 且x l ⊥轴,若l 交抛物线于A ,B 两点,则|AB |=(即通径长)( )A. 3B. 6C. 12D. 243.过抛物线x 2=4y 焦点作直线交抛物线于),(11y x A ,),(22y x B ,若y 1+y 2=6,则|AB |=( ) A. 10 B. 8 C. 6 D. 4 4.设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax )0(≠a 的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若OAF ∆(O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为( )A. y 2=4xB. y 2=8xC. y 2=±4xD. y 2=±8x5.抛物线x 2=4y 截直线l : y =kx +1所得的弦长为316,则l 的倾斜角为( ) A. ︒60 B. ︒30 C. ︒60或︒120 D. ︒30或︒150 *6.已知抛物线C : y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点,若0=⋅MB MA ,则k =( ) A.21B.22 C .2 D .2二、填空题:7.已知抛物线y 2=2x 上两点A ,B 到焦点的距离之和为5,则线段AB 的中点M 到y 轴的距离为 .8.平面内动点P 到定点A (2,0)的距离比P 到y 轴的距离大2,则动点P 的轨迹方程为 . 9.过(0,2)的直线与抛物线y 2=8x 交于A ,B ,若线段AB 的中点的横坐标是2,则|AB |= . 10.已知点M (3,2),F 是抛物线y 2=2x 的焦点,P 是该抛物线上的点,则|PM |+|PF |的最小值是 ,此时P 点的坐标是 .11.过抛物线x 2=2py (p >0)的焦点F 作斜率为1的直线 与该抛物线交于A ,B 两点,A ,B 在x 轴上的射影分别 为D,C ,若梯形ABCD 的面积为212,则抛物线的焦 点F 的坐标为 .三、解答题:12.已知P (0,1)是抛物线y 2=x 上一点,直线l 经过点P 且与抛物线只有一个公共点,求直线l 的方程.13.已知直线l : y =-1及圆1)2(:22=-+y x C ,动圆M 与直线l 相切,且与圆C 相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.14.如图,在正方形OABC 中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(10,0),点C 的坐标为(0,10).分别将线段OA 和AB 十等分,分点分别记为A 1, A 2, ……,A 9和B 1, B 2, ……,B 9,连结i OB ,过A 1做x 轴的垂线与i OB 交于点i OB ,i P )91*,(≤≤∈i N i .(1)求证:点i P )91*,(≤≤∈i N i 都在同一条抛物线上,并求该抛物线E 的方程;(2)过点C 做直线与抛物线E 交于不同的两点M ,N ,若OCM ∆与OCN ∆的面积比为1:4,求直线的方程.lCMOyx。
抛物线的简单几何性质练习
抛物线的简单几何性质练习一、选择题(每小题四个选项中,只有一项符合题目要求)1.如果抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在直线3x-4y-12 =0 上,则抛物线的方程是( )A .x y 162-=B .x y 122=C .x y 162=D .x y 122-=2.AB 是抛物线x y 182=的一条过焦点的弦,|AB|=20,AD 、BC 垂直于y 轴,D 、C 分别为垂足,则梯形ABCD 的中位线长是( )A .5B .211 C .29 D .103.以1162522=+y x 的中心为顶点,以左准线为准线的抛物线与椭圆的右准线交于A 、B 两点,则|AB|的值为( )A .518 B .536 C .380 D .3100 4.设抛物线的顶点在原点,其焦点F 在y 轴上,又抛物线上的点(k ,-2)与F 点的距离为4,则k 等于( )A .4B .4或-4C .-2D .-2或25.过抛物线x y 42=的焦点作直线交抛物线于),(11y x A 、),(22y x B 两点,如果621=+x x ,那么|AB|等于( )A .10B .8C .6D .46.p 是抛物线x y 22=上一点,p 到点)310,3(A 的距离为1d ,p 到直线21-=x 的距离为2d ,当21d d +取最小值时,点p 的坐标为( )A .(0,0)B .(2,2)C .)2,1(D .)1,21(二、填空题7.已知F 是抛物线x y 42=的焦点,M 是这抛物线上的一个动点,P (3,1)是一个定点,则|MP|+|MF|的最小值是_________。
8.有一个正三角形的两个顶点在抛物线x y 322=上,另一个顶点在原点,则这个三角形的边长是_______。
三、解答题9.已知点A (5,0)和抛物线x y 42=上的动点P ,点M 分线段PA 为PM :MA=3:1,求点M 的轨迹方程。
10.过抛物线x y 42-=的焦点,引倾斜角为120°的直线,交抛物线于A 、B 两点,求△OAB 的面积。
抛物线的简单几何性质练习一
抛物线的简单几何性质练习一1. 与直线2x −y +4=0平行的抛物线y =x 2的切线方程为( ) A.2x −y +3=0 B.2x −y −3=0 C.2x −y +1=0 D.2x −y −1=02. 已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,则过F 作倾斜角为60∘的直线分别交抛物线于A ,B (A 在x 轴上方)两点,则|AF||BF|的值为( )A.√3B.2C.3D.43. 过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积=( ) A.53 B.14C.34D.454. 若直线l 过抛物线x 2=−2py(p >0)的焦点F 交抛物线M ,N 于两点,则1|FM|+1|FN|=2,若MF →=2FN →,则|MN|=( ) A.18 B.94C.√22+2D.65. 已知斜率为k 的直线l 与抛物线C:y 2=4x 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M (2,1),则直线l 的方程为( ) A.2x −y −3=0 B.2x −y −5=0 C.x −2y =0 D.x −y −1=06. 抛物线y 2=12x 截直线y =2x +1所得弦长等于( ) A.√15 B.2√15 C.√152D.157. 已知F 是椭圆C :x 23+y 22=1的右焦点,P 为椭圆C 上一点, A(1,2√2),则 |PA|+|PF|的最大值为( ) A.4+√2 B.4√2 C.4+√3 D.4√38. 设P 是抛物线C:y 2=4x 上的动点,Q 是C 的准线上的动点,直线l 过Q 且与OQ (O 为坐标原点)垂直,则P到l的距离的最小值的取值范围是()A.(0, 1)B.(0, 1]C.[0, 1]D.(0, 2]9. 抛物线x2=8y的焦点坐标为( )A.(0, 2)B.(2, 0)C.(0, 4)D.(4, 0)10. 已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M(1, m)到其焦点的距离为5,则该抛物线的准线方程为________.11. 已知F为双曲线C:-=1(a>0, b>0)的上焦点,A为C的上顶点,B为C 上的点,且BF平行于x轴.若AB的斜率为,则C的离心率为________.12. 已知F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,点A在抛物线上,点B在抛物线的准线上,且A,B两点都在x轴的上方,若FA⊥FB,tan∠FAB=,则直线FA的斜率为________.13. 若抛物线x2=2py(p>0)上的点(m, 3)到焦点的距离是5,则m2=________.14. 已知抛物线C:y2=4x,其焦点为F,准线为l,P为抛物线C上第一象限内的点,过点P作l的垂线,垂足为Q.当△PFQ的周长为12时,△PFQ的面积为________.15. 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,原点为O,过F作倾斜角为θ的直线l交抛物线C于A,B两点.(1)过A点作抛物线准线的垂线,垂足为A′,若直线A′F的斜率为,且AF=4,求抛物线的方程;(2)当直线l的倾斜角θ为多大时,AB的长度最小.16. 己知直线l:x−y−2=0与抛物线E:y2=2px(p>0)相交于A、B两点.(Ⅰ)若抛物线的焦点在直线l上,求抛物线的方程;(Ⅱ)若以|AB|为直径的圆经过坐标原点,求抛物线方程.17. 已知点P(4, 4)在抛物线C:y 2=2px(p >0)上,直线l:y =kx +2与抛物线C 有两个不同的交点.(Ⅰ)求k 的取值范围;(Ⅱ)设直线l 与抛物线C 的交点分别为A ,B ,过点A 作与C 的准线平行的直线,分别与直线OP 和OB 交于点M 和N (O 为坐标原点),求证:|AM|=|MN|.18. 已知抛物线C:y 2=2px(p >0)的焦点为F ,倾斜角为45∘的直线l 过点F 与抛物线C 交于A ,B 两点,且|AB|=8. (1)求p ;(2)设点E 为直线x =与抛物线C 在第一象限的交点,过点E 作C 的斜率分别为k 1,k 2的两条弦EM ,EN ,如果k 1+k 2=−1,证明直线MN 过定点,并求出定点坐标.19. 已知直线l 过抛物线C:x 2=2py(p >0)的焦点,且垂直于抛物线的对称轴,l 与抛物线两交点间的距离为2. (1)求抛物线C 的方程;(2)若点P(2, 2),过点(−2, 4)的直线与抛物线C 相交于A ,B 两点,设直线PA 与PB 的斜率分别为k 1和k 2.求证:k 1k 2为定值,并求出此定值.20. 已知抛物线y 2=−x 与直线y =k(x +1)相交于A ,B 两点,O 为坐标原点. (1)求证:OA ⊥OB ;(2)当k =2时,求AB 的弦长.21. 如图,已知椭圆 E:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) 的离心率为 √22,P(√2,1)是椭圆E 上一点.(1)求椭圆E 的方程;若过点 P(√2,1) 作圆 C:(x −√2)2+y 2=r 2(0<r ≤12) 的切线分别交椭圆于A 、B 两点,试问直线AB 的斜率是否为定值?若是,求出这个定值.若不是,说明理由.参考答案与试题解析 抛物线的简单几何性质练习一一、 选择题 (本题共计 9 小题 ,每题 5 分 ,共计45分 ) 1.【答案】 D【考点】两条直线平行与倾斜角、斜率的关系 【解析】根据切线与直线2x −y +4=0的平行,可利用待定系数法设出切线,然后与抛物线联立方程组,使方程只有一解即可. 【解答】解:由题意可设切线方程为2x −y +m =0, 联立方程组{2x −y +m =0,y =x 2, 得x 2−2x −m =0,Δ=4+4m =0解得m =−1, ∴ 切线方程为2x −y −1=0. 故选D . 2.【答案】 C【考点】直线与抛物线的位置关系 【解析】利用抛物线的极坐标方程,求出AF ,BF ,然后推出结果. 【解答】|AF|=p1−cos 60,|BF|=p1+cos 60, ∴ |AF||BF|=1+0.51−0.5=3.3. 【答案】 A【考点】直线与椭圆结合的最值问题 【解析】将椭圆与直线方程联立{4x 2+5y 2−20=0y =2(x −1),得交点A(0,−2),B(53,43),进而结合三角形面积公式计算可得答案. 【解答】 解:因为x 25+y 24=1,所以c 2=5−4=1,即c =1, 所以右焦点为F(1,0),设过椭圆的右焦点且斜率为2的直线的方程为y =2(x −1), 联立{4x 2+5y 2−20=0,y =2(x −1),解得A(0,−2),B(53,43),所以S △OAB =12⋅|OF|⋅|y B −y A | =12×1×|43+2| =53. 故选A . 4.【答案】 B【考点】直线与抛物线的位置关系 【解析】由MF →=2FN →,可得到|MF|=2|FN|,联立1|FM|+1|FN|=2,解得|FN|=34,所以|MF|=64,所以|MN|=|MF|+|FN|=94. 【解答】根据题意,F 在M ,N 中间,则向量MF →和向量FN →方向相同,由MF →=2FN →, 可得到|MF|=2|FN|,联立1|FM|+1|FN|=2, 得|FN|=34,所以|MF|=64, 所以|MN|=|MF|+|FN|=94,5. 【答案】 A【考点】与抛物线有关的中点弦及弦长问题 【解析】本题通过交点A 、B 以及线段AB 的中点M (2,1)求出直线的斜率,最后求出直线。
高中数学-抛物线的简单几何性质练习
高中数学-抛物线的简单几何性质练习基础达标(水平一 )1.设M(x0,y0)为抛物线C:x2=8y上一点,点F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆与抛物线C 的准线相交于不同两点,则y0的取值范围是().A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)【解析】圆心到抛物线准线的距离为p=4,根据题意,只要满足|FM|>4即可.由抛物线定义知,|FM|=y0+2.由y0+2>4,解得y0>2,故y0的取值范围是(2,+∞).【答案】C2.探照灯反光镜的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点处,已知灯口直径是60 cm,灯深40 cm,则光源到反光镜顶点的距离是().A.11.25 cmB.5.625 cmC.20 cmD.10 cm【解析】如图,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为y2=2px(p>0),则点A(40,30).∴302=2p·40,∴p=,∴y2=x.∴光源到反光镜顶点的距离为=×==5.625(cm).【答案】B3.抛物线y2=2x的焦点为F,其准线经过双曲线-=1(a>0,b>0)的左顶点,点M为这两条曲线的一个交点,且|MF|=2,则双曲线的离心率为().A.B.2 C.D.【解析】点F,准线l:x=-,由题意知a=.由抛物线的定义知,x M-=2,∴x M=,∴=3.∵点(x M,y M)在双曲线上,∴-=1,∴b2=,∴c2=a2+b2=,∴e2==×4=,∴e=.【答案】A4.已知点O为坐标原点,点F为抛物线y2=4x的焦点,点A是抛物线上一点,若·=-4,则点A的坐标是().A.(1,2)B.(4,4)C.(1,2)或(1,-2)D.(4,4)或(4,-4)【解析】因为抛物线的焦点为F(1,0),设点A,则=,=.由·=-4,得y0=±2,所以点A的坐标是(1,2)或(1,-2).【答案】C5.对标准形式的抛物线,给出下列条件:①焦点在y轴上;②焦点在x轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足坐标为(2,1).其中满足抛物线方程y2=10x的是.(要求填写适合条件的序号)【解析】抛物线y2=10x的焦点在x轴上,①不满足,②满足;设M(1,y0)是抛物线y2=10x上的一点,F为抛物线的焦点,则|MF|=1+=1+=≠6,所以③不满足;由于抛物线y2=10x的焦点为,过该焦点的直线方程为y=k,若由原点向该直线作垂线,垂足坐标为(2,1)时,则k=-2,此时存在,所以④满足.【答案】②④6.设过点P(-2,4)且倾斜角为135°的直线l与抛物线C:y2=2px(p>0)相交于A,B两点,若|PA|,|AB|,|PB|成等比数列,则抛物线C的方程为.【解析】直线l的方程为y=-x+2,联立y=-x+2和y2=2px,消去x,得y2+2py-4p=0.设点A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-2p,y1y2=-4p.由P,A,B三点共线,且|PA|,|AB|,|PB|成等比数列,则|y1-4|,|y1-y2|,|y2-4|也成等比数列,得|(y1-4)(y2-4)|=|y1-y2|2≠0,则|y1y2-4(y1+y2)+16|=(y1+y2)2-4y1y2,且y1≠y2,即|p+4|=p2+4p,且Δ=(2p)2-4(-4p)=4p2+16p>0,解得p=1.所求抛物线的方程为y2=2x.【答案】y2=2x7.在平面直角坐标系中,已知点A(0,4),B(0,-2),动点P(x,y)满足·-y2+8=0.(1)求动点P的轨迹方程;(2)设(1)中所求的轨迹与直线y=x+2交于C,D两点,求证:OC⊥OD(O为坐标原点).【解析】(1)由题意,可知=(-x,4-y),=(-x,-2-y),∴x2+(4-y)(-2-y)-y2+8=0,整理得x2=2y,∴动点P的轨迹方程为x2=2y.(2)由整理得x2-2x-4=0,∴x1+x2=2,x1x2=-4.∵k OC·k OD=·====-1,∴OC⊥OD.拓展提升(水平二)8.已知点M在抛物线y2=6x上,N为抛物线的准线l上的一点,F为抛物线的焦点,若=,则直线MN的斜率为().A.±B.±1C.±2D.±【解析】由题设可知点M,N,F三点共线,且点F是线段MN的中点,不妨设点M(x0,y0)(y0<0),N(t>0),F,则x0=,y0=-t.又点M(x0,y0)在抛物线上,所以=6x0,即y0=-3,所以t=3.故直线MN的斜率k=-.设y0>0,则t<0,同理可得MN的斜率k=,故选D.【答案】D9.已知点A(1,2)在抛物线C:y2=4x上,过点A作两条直线分别交抛物线于D,E两点,直线AD,AE的斜率分别为k AD,k AE,若直线DE过点P(-1,-2),则k AD·k AE=().A.4B.3C.2D.1【解析】设点D(x1,y1),E(x2,y2),则k AD=,k AE=,∴k AD·k AE=·=,①设直线DE:y+2=k(x+1),联立方程消去x,可得ky2-4y+4k-8=0.∴y1+y2=,y1y2=.∴x1+x2==,x1x2==,代入①可得k AD·k AE==2.【答案】C10.已知南北方向有条公路L,A地在公路正东2 km处,B地在A地北偏东60°方向2 km处,河流沿岸曲线PQ上任意一点到公路L和到A地距离相等.现要在曲线PQ上某处建一座码头,向A,B两地运货物.经测算,从M到A,B修建公路的费用都为a万元/km,那么,修建这两条公路的总费用最低是万元.【解析】如图所示,由题意知,曲线PQ是以A为焦点、L为准线的抛物线,根据抛物线的定义,知欲求M到A,B修建公路的费用最低,只需求出B点到准线L的距离即可.∵B地在A地北偏东60°方向2 km处,∴B点到抛物线L的距离为2·sin 60°+2=5(km),∴修建这两条公路的总费用最低为5a万元.【答案】5a11.已知抛物线y2=4x的焦点为F,(1)若直线l过点M(4,0),且点F到直线l的距离为2,求直线l的方程.(2)设A,B为抛物线上两点,且AB不与x轴垂直,若线段AB中点的横坐标为2.求证:线段AB的垂直平分线恰过定点.【解析】(1)由已知,x=4不合题意.设直线l的方程为y=k(x-4),由已知,抛物线的焦点坐标为F(1,0),因为点F到直线l的距离为2,所以=2,解得k=±,所以直线l的斜率为±.所以直线l的方程为y=±(x-4).(2)设A,B两点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),因为AB不与x轴垂直,所以设直线AB的方程为y=kx+b,联立方程消去y,得k2x2+(2bk-4)x+b2=0,x1+x2=,又因为线段AB中点的横坐标为2,所以=4,整理得b=.由线段AB中点的坐标为(2,2k+b),得线段AB的垂直平分线的方程为y-(2k+b)=-(x-2),(※)将b=代入方程(※),整理得x+ky-4=0,显然过定点(4,0).所以线段AB的垂直平分线恰过定点(4,0).。
抛物线的简单性质(第1课时)作业
2 3 31 2 2 抛物线的简单性质(第 1 课时)新余一中高二年级数学练习题选 2020-3-11一、基本能力达标1.以 x 轴为对称轴,通径长为 8,顶点为坐标原点的抛物线方程是()A .y 2=8xB .y 2=-8xC .y 2=8x 或 y 2=-8xD .x 2=8y 或 x 2=-8y 2.若直线 y =2x +p 与抛物线 x 2=2py(p>0)相交于 A ,B 两点,则|A B |等于( )2A .5pB .10pC .11pD .12p3.O 为坐标原点,F 为抛物线 C :y 2=4 2x 的焦点,P 为 C 上的一点,若|PF|=4 2, 则△P O F 的面积为() A .2B .2C .2D .44.设抛物线 y 2=8x 的焦点为 F ,准线为 l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥ l ,A 为垂足. 如果直线 A F 的斜率为- 3,那么|PF|=( )(自己画图很容易求解)A .4B .8C .8D .165.顶点在原点,焦点在 x 轴上且通径长为 6 的抛物线方程是_ _ .6.已知 A B 是抛物线 2x 2=y 的焦点弦,若|AB|=4,则 A B 的中点的纵坐标为 _ _.(自己先预习一下焦弦长度的计算公式:|AB |=x +x +p 或[AB ]=y + y +p ) 17.已知抛物线关于 x 轴对称,它的顶点在坐标原点 O ,并且经过点 M(2,y 0). 若点 M 到该抛物线焦点的距离为 3,求抛物线方程及|O M |的值.3.8.已知抛物线 C :y 2=2px(p>0)过点 A(2,-4).(1)求抛物线 C 的方程,并求其准线方程;(2)若点 B(0,2),求过点 B 且与抛物线 C 有且仅有一个公共点的直线 l 的方程.二、综合能力提升1.过抛物线 y 2=4x 的焦点,作一条直线与抛物线交于 A ,B 两点,若它们的横坐标之和等于 5,则这样的直线() A .有且仅有一条B .有两条C .有无穷多条D .不存在2.已知 A(2,0),B 为抛物线 y 2=x 上的一点,则|A B |的最小值为 _ _. 3.已知抛物线 y 2=1 ,则弦长为定值 1 的焦点弦有 _ _条.x 24.已知抛物线的焦点 F 在 x 轴上,直线 l 过 F 且垂直于 x 轴,l 与抛物线交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若△OAB 的面积等于 4,求此抛物线的标准方程.(创新应用:选做题)5.设点 P(x ,y)(y≥0)为平面直角坐标系 xOy 内的一个动点(其中 O 为坐标原点),点 P 到定点 M (0,1)的距离比点 P 到 x 轴的距离大1 2 2(1)求点 P 的轨迹方程;(2)若直线 l :y =k x +1 与点 P 的轨迹相交于 A ,B 两点,且|A B |=2 6,求实数 k 的 值.。
抛物线的简单几何性质 专题训练
抛物线的简单几何性质 专题训练[A 基础达标]1.已知直线l 与抛物线x 2=2py (p >0)只有一个交点,则直线l 与抛物线的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .相交或相切解析:选D.当直线l 与y 轴平行(重合)时,直线l 与抛物线x 2=2py (p >0)有一个交点,此时直线l 与抛物线是相交的.当直线l 的斜率存在,直线l 与抛物线x 2=2py (p >0)只有一个交点时,直线l 与抛物线相切.2.顶点在原点,对称轴是x 轴,并且顶点与焦点的距离等于4的抛物线的标准方程是( )A .y 2=±4xB .x 2=±16yC .y 2=±16xD .y 2=±8x解析:选C.依题意知抛物线方程为y 2=±2px (p >0)的形式,又p 2=4,所以p =8,2p =16,故方程为y 2=±16x .3.若抛物线y 2=2x 上有两点A ,B ,且AB 垂直于x 轴,若|AB |=22,则抛物线的焦点到直线AB 的距离为( )A.12B.14C.16D.18解析:选A.线段AB 所在的直线的方程为x =1,抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,则焦点到直线AB 的距离为1-12=12. 4.过抛物线x 2=4y 的焦点F 作直线,交抛物线于P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)两点,若y 1+y 2=6,则|P 1P 2|=( )A .5B .6C .8D .10解析:选C.抛物线x 2=4y 的准线为y =-1,因为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)两点是过抛物线焦点的直线与抛物线的交点,所以P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)两点到准线的距离分别是y 1+1,y 2+1,所以由抛物线的定义,知|P 1P 2|=|P 1F |+|P 2F |=y 1+1+y 2+1=y 1+y 2+2=8.5.已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )A .x =1B .x =-1C .x =2D .x =-2解析:选B.因为抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,所以过焦点且斜率为1的直线方程为y =x -p 2,即x =y +p 2,代入y 2=2px 得y 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫y +p 2=2py +p 2,即y 2-2py -p 2=0,由根与系数的关系得y 1+y 22=p =2(y 1,y 2分别为点A ,B 的纵坐标),所以抛物线方程为y 2=4x ,准线方程为x =-1.6.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,|AF |=2,则|BF |=________.解析:因为y 2=4x ,所以p =2,F (1,0).又|AF |=2,所以x A +p 2=2,所以x A +1=2,所以x A =1,即AB ⊥x 轴,F 为AB 的中点,所以|BF |=|AF |=2.答案:27.已知A (2,0),B 为抛物线y 2=x 上的一点,则|AB |的最小值为________.解析:设点B (x ,y ),则x =y 2≥0,所以|AB |=(x -2)2+y 2=(x -2)2+x =x 2-3x +4=⎝⎛⎭⎪⎫x -322+74. 所以当x =32时,|AB |取得最小值,且|AB |min =72.答案:728.在抛物线y 2=16x 内,过点(2,1)且被此点平分的弦AB 所在直线的方程是________.解析:显然斜率不存在时的直线不符合题意.设直线斜率为k ,则直线方程为y -1=k (x -2)①,由⎩⎨⎧y -1=k (x -2),y 2=16x消去x 得ky 2-16y +16(1-2k )=0,所以y 1+y 2=16k =2(y 1,y 2分别是A ,B 的纵坐标),所以k =8.代入①得y =8x -15.答案:y =8x -159.抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点,且与双曲线实轴垂直,已知抛物线与双曲线的一个交点为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6,求抛物线与双曲线的方程. 解:由题意知,抛物线焦点在x 轴上,开口方向向右,可设抛物线方程为y 2=2px (p >0),将交点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6代入得p =2,故抛物线方程为y 2=4x ,因为双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),所以双曲线的焦点坐标为F 1(-1,0)和F 2(1,0),即c =1.又点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6也在双曲线上,因此由定义可得2a =|AF 1|-|AF 2| = ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+12+(6-0)2- ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-12+(6-0)2=72-52=1, 所以a =12,b =12-⎝ ⎛⎭⎪⎫122=32, 因此,双曲线的方程为4x 2-4y 23=1.10.斜率为k 的直线l 经过抛物线y =14x 2的焦点F ,且与抛物线相交于A ,B 两点,若线段AB 的长为8.(1)求抛物线的焦点F 的坐标和准线方程;(2)求直线的斜率k .解:(1)化y =14x 2为标准方程x 2=4y ,由此,可知抛物线的焦点F 的坐标为(0,1),准线方程为y =-1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义知|AF |=y 1+1,|BF |=y 2+1,于是|AB |=y 1+y 2+2,又|AB |=8,所以y 1+y 2=6,由(1)得到抛物线的焦点为(0,1),所以直线l 的方程为y =kx +1,所以kx 1+1+kx 2+1=6,k (x 1+x 2)=4,由直线l 的方程与抛物线方程联立得kx +1=x 24,即x 2-4kx -4=0,所以x 1+x 2=4k ,代入k (x 1+x 2)=4,得k 2=1,k =±1.[B 能力提升]1.等腰Rt △AOB 内接于抛物线y 2=2px (p >0),O 为抛物线的顶点,OA ⊥OB ,则△AOB 的面积是( )A .8p 2B .4p 2C .2p 2D .p 2解析:选B.因为抛物线的对称轴为x 轴,内接△AOB 为等腰直角三角形,所以由抛物线的对称性知,直线AB 与抛物线的对称轴垂直,从而直线OA 与x 轴的夹角为45°.由方程组⎩⎨⎧y =x ,y 2=2px ,得⎩⎨⎧x =0,y =0,或⎩⎨⎧x =2p ,y =2p .所以A ,B 两点的坐标分别为(2p ,2p )和(2p ,-2p ). 所以|AB |=4p .所以S △AOB =12×4p ×2p =4p 2.2.在直角坐标系xOy 中任给一条直线,它与抛物线y 2=2x 交于A 、B 两点,则OA→·OB →的取值范围为________. 解析:设直线方程为x =ty +b ,代入抛物线y 2=2x ,得y 2-2ty -2b =0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2t ,y 1y 2=-2b .所以OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(ty 1+b )(ty 2+b )+y 1y 2=b 2-2b =(b -1)2-1,所以OA→·OB →的取值范围为[-1,+∞). 答案:[-1,+∞)3.设点P (x ,y )(y ≥0)为平面直角坐标系xOy 内的一个动点(其中O 为坐标原点),点P 到定点M ⎝⎛⎭⎪⎫0,12的距离比点P 到x 轴的距离大12. (1)求点P 的轨迹方程;(2)若直线l :y =kx +1与点P 的轨迹相交于A ,B 两点,且|AB |=26,求实数k 的值.解:(1)过点P 作x 轴的垂线且垂足为点N ,则|PN |=y ,由题意知|PM |-|PN |=12,所以 x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=y +12,化简得x 2=2y .故点P 的轨迹方程为x 2=2y .(2)由题意设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎨⎧y =kx +1x 2=2y ,消去y 化简得x 2-2kx -2=0,所以x 1+x 2=2k ,x 1x 2=-2.因为|AB |=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1+k 24k 2+8=26,所以k 4+3k 2-4=0,又k 2≥0,所以k 2=1,所以k =±1.4.(选做题)已知A ,B 是抛物线y 2=2px (p >0)上的两点,满足OA →·OB →=0(O 是原点).求证:(1)A ,B 两点的横坐标之积、纵坐标之积均为定值;(2)直线AB 过定点.证明:由题意设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),(1)因为OA →·OB →=0,所以OA ⊥OB ,所以y 1x 1=-x 2y 2,所以x 1x 2=-y 1y 2 ①.因为⎩⎨⎧y 21=2px 1②y 22=2px 2 ③,所以(y 1y 2)2=4p 2(x 1x 2) ④.由①④得y 1y 2=-4p 2且x 1x 2=4p 2,所以结论成立.(2)在(1)中②-③,得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=2p (x 1-x 2),所以y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2, 所以直线AB 的方程为y -y 1=2p y 1+y 2(x -x 1), 所以y =2p y 1+y 2x +y 1-2px 1y 1+y 2=2p y 1+y 2x +y 1y 2y 1+y 2=2px y 1+y 2+-4p 2y 1+y 2=2p y 1+y 2(x -2p ). 所以直线AB 过定点(2p ,0).。
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高二圆锥曲线方程同步练习6(抛物线的简单几何性质)
一、选择题
1.如果抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在直线3x-4y-12 =0 上,则抛物线的方程是( )
A .x y 162-=
B .x y 122=
C .x y 162=
D .x y 122-=
2.AB 是抛物线x y 182=的一条过焦点的弦,|AB|=20,AD 、BC 垂直于y 轴,D 、C 分别为垂足,则梯形ABCD 的中位线长是( )
A .5
B .
211 C .2
9 D .10 3.以116
252
2=+y x 的中心为顶点,以左准线为准线的抛物线与椭圆的右准线交于A 、B 两点,则|AB|的值为( )
A .
5
18 B .536 C .380 D .3100 4.设抛物线的顶点在原点,其焦点F 在y 轴上,又抛物线上的点(k ,-2)与F 点的距离为4,则k 等于( )
A .4
B .4或-4
C .-2
D .-2或2
5.过抛物线x y 42
=的焦点作直线交抛物线于),(11y x A 、),(22y x B 两点,如果621=+x x ,那么|AB|等于( )
A .10
B .8
C .6
D .4
6.p 是抛物线x y 22=上一点,p 到点)310,3(A 的距离为1d ,p 到直线21-=x 的距离为2d ,当21d d +取最小值时,点p 的坐标为( )
A .(0,0)
B .(2,2)
C .)2,1(
D .)1,2
1(
二、填空题
7.已知F 是抛物线x y 42
=的焦点,M 是这抛物线上的一个动点,P (3,1)是一个定点,则|MP|+|MF|的最小值是_________。
8.有一个正三角形的两个顶点在抛物线x y 322=上,另一个顶点在原点,则这个三角形的边长是_______。
三、解答题
9.已知点A (5,0)和抛物线x y 42=上的动点P ,点M 分线段PA 为PM :MA=3:1,求点M 的轨迹方程。
10.过抛物线x y 42-=的焦点,引倾斜角为120°的直线,交抛物线于A 、B 两点,求△OAB 的面积。
11.试求点P (0,a )(a>1)到曲线|12
|2
-=x y 上点的最短距离。