【创新方案】(浙江专版)2021届高考数学一轮温习 第八章 第七节 抛物线演练知能检测 文(1)
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第七节 抛 物 线
[通盘巩固]
1.抛物线x 2=(2a -1)y 的准线方程是y =1,那么实数a =( )
C .-12
D .-32 解析:选D 把抛物线方程化为x 2=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12-a y ,那么p =12-a ,故抛物线的准线方程是y =p 2=12-a 2,那么1
2-a 2=1,解得a =-32
. 2.直线4kx -4y -k =0与抛物线y 2=x 交于A ,B 两点,假设|AB |=4,那么弦AB 的中点到直线x +12
=0的距离等于( )
B .2 C.94
D .4 解析:选C 直线4kx -4y -k =0,即y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -14,即直线4kx -4y -k =0过抛物线y 2=x 的核心⎝ ⎛⎭
⎪⎫14,0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么|AB |=x 1+x 2+12=4,故x 1+x 2=72,那么弦AB 的中点的横坐标是74
,因此弦AB 的中点到直线x +12=0的距离是74+12=94
. 3.(2021·江西高考)已知点A (2,0),抛物线C :x 2=4y 的核心为F ,射线FA 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,那么|FM |∶|MN |=( )
A .2∶ 5
B .1∶2
C .1∶ 5
D .1∶3
解析:选C FA :y =-12
x +1,与x 2=4y 联立,得x M =5-1,FA :y =-12x +1,与y =-1联立,得N (4,-1),由三角形相似知|FM ||MN |=x M 4-x M =15
. 4.设F 为抛物线y 2=4x 的核心,A ,B ,C 为该抛物线上三点,假设FA +FB +FC =0,那么|FA |+|FB |+|FC |=( )
A .9
B .6
C .4
D .3
解析:选B 设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),又F(1,0),由FA+FB+FC=0知,
(x1-1)+(x2-1)+(x3-1)=0,即x1+x2+x3=3,
|FA |+|FB |+|FC |=x 1+x 2+x 3+32p =6. 5.已知点M (1,0),直线l :x =-1,点B 是l 上的动点,过点B 垂直于y 轴的直线与线段BM 的垂直平分线交于点P ,那么点P 的轨迹是( )
A .抛物线
B .椭圆
C .双曲线的一支
D .直线
解析:选A 由点P 在BM 的垂直平分线上,故|PB |=|PM |.又PB ⊥l ,因此点P 到直线l 的距离等于点P 到点M 的距离,因此点P 的轨迹是抛物线.
6.(2021·新课标全国卷Ⅰ)O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=4
2x 的核心,P 为C 上一点,假设|PF |=42,那么△POF 的面积为( )
A .2
B .2 2
C .2 3
D .4
解析:选C 设P (x 0,y 0),依照抛物线概念得|PF |=x 0+
2,因此x 0=32, 代入抛物线方程求得y 2=24,解得|y |=2
6, 因此△POF 的面积等于12·|OF |·|y |=12×2×2
6=2 3. 7.(2021·北京高考)假设抛物线y 2=2px 的核心坐标为(1,0),那么p =________,准线方程为________.
解析:∵抛物线y 2=2px 的核心坐标为(1,0),∴p
2
=1,解得p =2,∴准线方程为x =-1.
答案:2 x =-1
8.(2021·丽水模拟)设Q 为圆C :x 2+y 2+6x +8y +21=0上任意一点,抛物线y 2=8x 的准线为l .假设抛物线上任意一点P 到直线l 的距离为m ,那么m +|PQ |的最小值为________.
解析:如图由抛物线概念可得,点P 到准线的距离等于其到核心F 的距离,故问题转
化为点P到核心的距离与到圆上点的距离之和的最小值,由圆的知识可知当且仅当点P为圆心C和核心F的连线与抛物线的交点,Q取CF的连线与圆的交点时,距离之和取得最小值,即m+|PQ|≥|CF|-r=-3-22+-4-02-2=41-2.
答案:41-2.
9.抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是________. 解析:
如图,设与直线4x +3y -8=0平行且与抛物线y =-x 2相切的直线为4x +3y +b =0,
切线方程与抛物线方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧
y =-x 2,4x +3y +b =0,
消去y 整理得3x 2-4x -b =0,那么Δ=16+12b =0,解得b =-43,因此切线方程为4x +3y -43=0,抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是这两条平行线间的距离d =
⎪⎪⎪⎪⎪⎪8-435=43
. 答案:43 10.已知以向量v =⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12为方向向量的直线l 过点⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,54,抛物线C :y 2=2px (p >0)的极点关于直线l 的对称点在该抛物线的准线上.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)设A ,B 是抛物线C 上两个动点,过A 作平行于x 轴的直线m ,直线OB 与直线m 交于点N ,假设OA ·OB +p 2=0(O 为原点,A ,B 异于原点),试求点N 的轨迹方程.
解:(1)由题意可得直线l 的方程为y =12x +54
,① 过原点垂直于l 的直线方程为y =-2x .②
解①②得x =-12
. ∵抛物线的极点关于直线l 的对称点在该抛物线的准线上,
∴-p 2=-12
×2,p =2.
∴抛物线C的方程为y2=4x.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),N(x0,y0),由题意知y0=y1.由OA·OB+p2=0,得x1x2+y1y2+4=0,
又y21=4x1,y22=4x2,解得y1y2=-8,③
直线ON :y =y 2x 2x ,即y 0=4y 2
x 0.④ 由③④及y 0=y 1得点N 的轨迹方程为x =-2(y ≠0).
11.已知定点A (1,0)和直线x =-1上的两个动点E ,F ,且AE ⊥AF ,动点P 知足EP ∥OA ,FO ∥OP (其中O 为坐标原点).
(1)求动点P 的轨迹C 的方程;
(2)过点B (0,2)的直线l 与(1)中的轨迹C 相交于两个不同的点M ,N ,假设AM ·AN <0,求直线l 的斜率的取值范围.
解:(1)设P (x ,y ),E (-1,y E ),F (-1,y F ),
∵AE ·AF =(-2,y E )·(-2,y F )=y E ·y F +4=0,
∴y E ·y F =-4,①
又EP =(x +1,y -y E ),FO =(1,-y F ),
且EP ∥OA ,FO ∥OP ,
∴y -y E =0且x (-y F )-y =0,
∴y E =y ,y F =-y
x
, 代入①得y 2=4x (x ≠0),
∴动点P 的轨迹C 的方程为y 2=4x (x ≠0).
(2)设l :y -2=kx (易知k 存在,且k ≠0),
联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +2,y 2=4x ,
消去x ,得ky 2-4y +8=0, Δ=42-32k >0,即
k <12. 令M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),
则y 1+y 2=4k ,y 1·y 2=8k
,
AM·AN=(x1-1,y1)·(x2-1,y2)=x1x2-(x1+x2)+1+y1y2
=y21·y22
16
-
y21+y22
4
+1+y1y2
=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 1y 242-y 1+y 224+32y 1y 2+1 =12k
+1<0, ∴-12<k <0,
故实数k 的取值范围为(-12,0).
12.(2021·珠海模拟)在平面直角坐标系xOy 中,设点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,直线l :x =-12,点P 在直线l 上移动,R 是线段PF 与y 轴的交点,RQ ⊥FP ,PQ ⊥l .
(1)求动点Q 的轨迹C 的方程;
(2)设圆M 过A (1,0),且圆心M 在曲线C 上,TS 是圆M 在y 轴上截得的弦,当M 运动时,弦长|TS |是不是为定值?请说明理由.
解:
(1)依题意知,点R 是线段FP 的中点,且RQ ⊥FP ,
∴RQ 是线段FP 的垂直平分线.
∵|PQ |是点Q 到直线l 的距离.
点Q 在线段FP 的垂直平分线上,
∴|PQ |=|QF |.
故动点Q 的轨迹是以F 为核心,l 为准线的抛物线,
其方程为y 2=2x (x >0).
(2)弦长|TS |为定值.理由如下:取曲线C 上点M (x 0,y 0),M 到y 轴的距离为d =|x 0|=x 0,
圆的半径r =|MA |=
x 0-12+y 20, 那么|TS |=2r 2-d 2=2y 20-2x 0+1,
因为点M 在曲线C 上,因此x 0=y 202
, 因此|TS |=2y 20-y 20+1=2,是定值.
[冲击名校]
已知直线y =-2上有一个动点Q ,过点Q 作直线l 1垂直于x 轴,动点P 在l 1上,且知足OP ⊥OQ (O 为坐标原点),记点P 的轨迹为C .
(1)求曲线C 的方程;
(2)假设直线l 2是曲线C 的一条切线,当点(0,2)到直线l 2的距离最短时,求直线l 2的方程.
解:(1)设点P 的坐标为(x ,y ),那么点Q 的坐标为(x ,-2). ∵OP ⊥OQ ,
∴当x =0时,P ,O ,Q 三点共线,不符合题意,故x ≠0. 当x ≠0时,得k OP ·k OQ =-1,
即y x ·-2x =-1,化简得x 2=2y ,
∴曲线C 的方程为x 2=2y (x ≠0).
(2)∵直线l 2与曲线C 相切,
∴直线l 2的斜率存在.
设直线l 2的方程为y =kx +b ,
由⎩
⎪⎨⎪⎧ y =kx +b ,x 2=2y ,得x 2-2kx -2b =0. ∵直线l 2与曲线C 相切,
∴Δ=4k 2+8b =0,即b =-k 22. 点(0,2)到直线l 2的距离
d =|-2+b |k 2+1
=12·k 2+4k 2+1
=12⎝ ⎛⎭
⎪⎪⎫k 2+1+3k 2+1 ≥12×2k 2+1·3k 2+1= 3. 当且仅当k 2+1=3k 2+1,即k =±2时,等号成立.
现在b =-1.
∴直线l 2的方程为2x -y -1=0或2x +y +1=0.
[高频转动] 1.(2021·宜宾模拟)已知点F 1(-2,0),F 2(2,0),动点P
知足|PF 2|-|PF 1|=2,当点P 的纵坐标是12
时,点P 到坐标原点的距离是( ) D .2
解析:选A 由已知可得c =2,a =1,∴b =1.
∴双曲线方程为x 2-y 2=1(x ≤-1).
将y =12代入,可得点P 的横坐标为x =-52
. ∴点P 到原点的距离为 ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-522+⎝ ⎛⎭
⎪⎫122=62. 2.(2021·上海模拟)已知双曲线x 26-y 2
3
=1的左,右核心别离为F 1,F 2,点M 在双曲线上且MF 1⊥x 轴,那么F 1到直线F 2M 的距离为________. 解析:由题意知F 1(-3,0),设M (-3,y 0),代入双曲线方程求得|y 0|=62,即|MF 1|=6
2.又|F 1F 2|=6,利用直角三角形性质及数形结合得F 1到直线F 2M 的距离为d =
|MF 1|·|F 1F 2|
|MF 1|2+|F 1F 2|2=62×664
+36=65. 答案:65。