高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3抛物线2.3.2抛物线的简单几何性质优化练习新人教A版选修1_120180802367
2019-2020学年高中数学人教版选修1-1习题:第二章2.3-2.3.1抛物线及其标准方程 Word版含答案
第二章 圆锥曲线与方程2.3 抛物线2.3.1 抛物线及其标准方程A 级 基础巩固一、选择题1.准线方程为y =23的抛物线的标准方程为( ) A .x 2=83y B .x 2=-83y C .y 2=-83xD .y 2=83x解析:由准线方程为y =23,知抛物线焦点在y 轴负半轴上,且p 2=23,则p =43.故所求抛物线的标准方程为x 2=-83y .答案:B2.已知抛物线y -2 016x 2=0,则它的焦点坐标是( ) A .(504,0) B.⎝⎛⎭⎪⎫18 064,0 C.⎝⎛⎭⎪⎫0,18 064 D.⎝⎛⎭⎪⎫0,1504 解析:抛物线的标准方程为x 2=12 016y ,故其焦点为(0,18 064). 答案:C3.抛物线y =12x 2上的点到焦点的距离的最小值为( ) A .3 B .6 C.148 D.124解析:将方程化为标准形式是x 2=112y ,因为2p =112,所以p =124.故到焦点的距离最小值为148. 答案:C4.一动圆的圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆过定点( ) A .(4,0) B .(2,0) C .(0,2)D .(0,4)解析:由题意易知直线x +2=0为抛物线y 2=8x 的准线,由抛物线的定义知动圆一定过抛物线的焦点. 答案:B5.抛物线y 2=2px (p >0)上有A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3)三点,F 是焦点,|AF |,|BF |,|CF |成等差数列,则( )A .x 1,x 2,x 3成等差数列B .x 1,x 3,x 2成等差数列C .y 1,y 2,y 3成等差数列D .y 1,y 3,y 2成等差数列解析:由抛物线的定义知|AF |=x 1+p2,|BF |=x 2+p 2, |CF |=x 3+p 2.因为|AF |,|BF |,|CF |成等差数列,所以2⎝⎛⎭⎪⎫x2+p 2=⎝⎛⎭⎪⎫x1+p 2+⎝⎛⎭⎪⎫x3+p 2,即2x 2=x 1+x 3.故x 1,x 2,x 3成等差数列.故选A.答案:A 二、填空题6.抛物线y 2=2x 上的两点A ,B 到焦点的距离之和是5,则线段AB 中点的横坐标是________. 解析:由抛物线的定义知点A ,B 到准线的距离之和是5,则AB 的中点到准线的距离为52,故AB 中点的横坐标为x =52-12=2.答案:27.抛物线过原点,焦点在y 轴上,其上一点P (m ,1)到焦点的距离为5,则抛物线的标准方程是________. 解析:由题意,知抛物线开口向上,且1+p 2=5,所以p =8,即抛物线的标准方程是x 2=16y . 答案:x 2=16y8.焦点为F 的抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 在准线上的射影为N ,若|MN |=p ,则|FN |=________. 解析:由条件知|MF |=|MN |=p ,MF ⊥MN ,在△MNF 中,∠FMN =90°,得|FN |=2p . 答案:2p 三、解答题9.求满足下列条件的抛物线的标准方程.(1)焦点在坐标轴上,顶点在原点,且过点(-3,2);(2)顶点在原点,以坐标轴为对称轴,焦点在直线x -2y -4=0上.解:(1)当焦点在x 轴上时,设抛物线的标准方程为y 2=-2px (p >0).把(-3,2)代入,得22=-2p ×(-3),解得p =23.所以所求抛物线的标准方程为y 2=-43x .当焦点在y 轴上时,设抛物线的标准方程为x 2=2py (p >0). 把(-3,2)代入,得(-3)2=4p ,解得p =94.所以所求抛物线的标准方程为x2=92 y.(2)直线x-2y-4=0与x轴的交点为(4,0),与y轴的交点为(0,-2),故抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2).当焦点为(4,0)时,设抛物线方程为y2=2px(p>0),则p2=4,所以p=8.所以抛物线方程为y2=16x.当焦点为(0,-2)时,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则-p2=-2,所以p=4.所以抛物线方程为x2=-8y.10.已知动圆M与直线y=2相切,且与定圆C:x2+(y+3)2=1外切,求动圆圆心M的轨迹方程.解:设动圆圆心为M(x,y),半径为r,则由题意可得M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等,则动圆圆心的轨迹是以C(0,-3)为焦点,y=3为准线的一条抛物线,其方程为x2=-12y.B级能力提升1.点M(5,3)到抛物线y=ax2的准线的距离为6,那么抛物线的方程是( )A.y=12x2B.y=12x2或y=-36x2C.y=-36x2D.y=112x2或y=-136x2解析:当a>0时,抛物线开口向上,准线方程为y=-14a,则点M到准线的距离为3+14a=6,解得a=112,抛物线方程为y=112x2.当a<0时,开口向下,准线方程为y=-14a,点M到准线的距离为⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+14a=6,解得a=-136,抛物线方程为y=-136x2.答案:D2.已知直线l1:4x-3y+6=0和直线l2:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值为________.解析:由已知得抛物线的焦点为F(1,0),由抛物线的定义知:动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值即为焦点F(1,0)到直线l1:4x-3y+6=0的距离,由点到直线的距离公式得:d=|4-0+6|42+(-3)2=2,所以动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是2.答案:23.抛物线y2=2px(p>0)且一个内接直角三角形,直角顶点是原点,一条直角边所在直线方程为y=2x,斜边长为513,求此抛物线方程.解:设抛物线y2=2px(p>0)的内接直角三角形为AOB,直角边OA所在直线方程为y=2x,另一直角边所在直线方程为y =-12x .解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,y2=2px ,可得点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p ;解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-12x ,y2=2px ,可得点B 的坐标为(8p ,-4p ).因为|OA |2+|OB |2=|AB |2,且|AB |=513,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫p24+p2+(64p 2+16p 2)=325.所以p =2,所以所求的抛物线方程为y 2=4x .。
北师大版选修1-1高中数学第2章《圆锥曲线与方程》2.2抛物线习题导学案
高中数学 第2章《圆锥曲线与方程》2.2抛物线习题导学案北师大版选修1-1学习目标:1.使学生理解并掌握抛物线的几何性质,并能从抛物线的标准方程出发,推导这些性质.2.从抛物线的标准方程出发,推导抛物线的性质,从而培养学生分析、归纳、推理等能力重点、难点:理解并掌握抛物线的几何性质;能从抛物线的标准方程出发,推导这些性质。
练习反馈 一、选择题1.已知抛物线的准线方程是x=-7,则抛物线的标准方程是 ( ) A.x 2=-28yB.y 2=-28yC.y 2=28xD.x 2=28x 2.若是定直线 外的一定点,则过与 相切圆的圆心轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线一支D .抛物线 3.抛物线2(0)x ay a =≠的焦点坐标为( ) A .1(,0)a B .1(,0)2a C .1(,0)4a D .0a > 时为1(,0)4a ,0a < 时为1(,0)4a- 4.若点到点(4,0)F 的距离比它到直线50x +=的距离小1,则点的轨迹方程是( )A .216y x =- B .232y x =- C .216y x = D .232y x = 5.抛物线20x y += 的焦点位于( )A . 轴的负半轴上B . 轴的正半轴上C .轴的负半轴上 D .轴的正半轴上6.与椭圆224520x y += 有相同的焦点,且顶点在原点的抛物线方程是( )A .24y x =B .24y x =±C .24x y =D .24x y =± 7.抛物线y 2=ax (a ≠0)的准线方程是 ( )(A )4a x =-;(B)x =4a ;(C)||4a x =- ;(D)x =||4a10. 一动圆的圆心在抛物线28y x =上,且动圆恒与直线20x +=相切,则动圆必过定点( ) A. (4,0) B. (2,0) C.(0,2) D. (0,-2)11. 已知F 为抛物线22y x =的焦点,定点Q (2,1)点P 在抛物线上,要使||PQ PF +的值最小,点P 的坐标为( )A. (0,0)B. 112⎛⎫⎪⎝⎭, C.()22, D. (2,2)12、抛物线y=ax 2的准线方程是y=2,则a 的值为( ) A 、18 B 、18- C 、8 D 、-8 13、已知M 为抛物线x y 42=上一动点,F 为抛物线的焦点,定点()1,3P ,则||||MF MP +的最小值为( )(A )3 (B )4 (C )5 (D )614、抛物线y=4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A 、1716 B 、1516 C 、78D 、0 15、在抛物线y 2=2px 上,横坐标为4的点到焦点的距离为5,则P 的值为( ) A 、12B 、1C 、2D 、418 设AB 为过抛物线)0(22>=p px y 的焦点的弦,则AB 的最小值为( )A2pB pC p 2D 无法确定 19.已知直线y kx k =-及抛物线22y px =(0p >)则( )A .直线与抛物线有一个公共点B .直线与抛物线有两个公共点C .直线与抛物线有一个或两个公共点 D .直线与抛物线可能没公共点 20﹑与直线240x y -+=平行的抛物线2y x =的切线方程为( )A. 230x y -+=B. 230x y --=C. 210x y -+=D. 210x y --=21、过抛物线x y 42=的焦点作直线交抛物线于()11,y x A ,()22,y x B 两点,如果621=+x x ,那么||AB =( )(A )10 (B )8 (C )6 (D )422.过点(-3,2)的直线与抛物线24y x =只有一个公共点,求此直线方程。
2020_2021学年高中数学第2章圆锥曲线与方程2.4.2抛物线的简单几何性质限时规范训练含解析新
第二章 2.4 2.4.2基础练习1.直线y =x -1被抛物线y 2=4x 截得的线段的中点坐标是( ) A .(1,2) B .(2,1) C .(2,3) D .(3,2) 【答案】D【解析】将y =x -1代入y 2=4x ,整理,得x 2-6x +1=0.由根与系数的关系,得x 1+x 2=6,x 1+x 22=3.∴y 1+y 22=x 1+x 2-22=6-22=2.∴所求点的坐标为(3,2).2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为( ) A .2 B .4 C .6D .8 【答案】A【解析】由已知可知抛物线的准线x =-p2与圆(x -3)2+y 2=16相切,圆心为(3,0),半径为4,圆心到准线的距离d =3+p2=4.解得p =2.3.(2020年某某五校联考)直线l 过抛物线y 2=-2px (p >0)的焦点,且与该抛物线交于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.y 2=-12xB.y 2=-8xC.y 2=-6xD.y 2=-4x 【答案】B【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),根据抛物线的定义可知|AB |=-(x 1+x 2)+p =8.又AB 的中点到y 轴的距离为2,∴-x 1+x 22=2,∴x 1+x 2=-4,∴p =4,∴所求抛物线的方程为y 2=-8x .故选B.4.已知直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点.若|FA |=2|FB |,则k 的值为( )A .13B .23C .23D .223【答案】D【解析】C 的准线为l :x =-2,直线y =k (x +2)过定点P (-2,0).过点A ,B 分别作AM ⊥l 于点M ,BN ⊥l 于点N ,由|FA |=2|FB |,则|AM |=2|BN |,点B 为AP 的中点.连接OB ,则|OB |=12|AF |,∴|OB |=|BF |.∴点B (1,22).∴k =22-01--2=223.故选D .5.(2019年某某某某期末)已知抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的准线与抛物线C 2:x 2=-2py (p >0)交于A ,B 两点,C 1的焦点为F ,若△FAB 的面积等于1,则C 1的方程是__________________.【答案】x 2=2y【解析】由题意得F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,不妨设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫p ,-p 2,B ⎝⎛⎭⎪⎫-p ,-p 2,∴S △FAB =12·2p ·p =1,则p =1,即抛物线C 1的方程是x 2=2y .6.(2020年某某某某质量监测)已知抛物线x 2=4y 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,过P 作PA ⊥l 于点A ,当∠AFO =30°(O 为坐标原点)时,|PF |=.【答案】43【解析】设l 与y 轴的交点为B ,在Rt △ABF 中,∠AFB =30°,|BF |=2,所以|AB |=233.设P (x 0,y 0),则x 0=±233,代入x 2=4y 中,得y 0=13,从而|PF |=|PA |=y 0+1=43.7.斜率为1的直线经过抛物线y 2=4x 的焦点且与抛物线相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.解:如图,由抛物线的标准方程可知焦点F (1,0),准线方程为x =-1.由题意,直线AB 的方程为y =x -1,代入抛物线方程y 2=4x ,整理得x 2-6x +1=0. (方法一)由x 2-6x +1=0,得x 1+x 2=6,x 1·x 2=1,∴|AB |=2|x 1-x 2|=2×x 1+x 22-4x ·x 2=2×62-4=8.(方法二)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义可知|AF |=|AA 1|=x 1+1,|BF |=|BB 1|=x 2+1,∴|AB |=|AF |+|BF |=x 1+x 2+2=6+2=8.8.设抛物线C :y 2=2px (p >0)上有两动点A ,B (AB 不垂直于x 轴),F 为焦点且|AF |+|BF |=8,线段AB 的垂直平分线恒过定点Q (6,0),求抛物线C 的方程.解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1≠x 2,则x 1+x 2=8-p .又|QA |=|QB |,∴(x 1-6)2+y 21=(x 2-6)2+y 22,即(x 1+x 2-12)(x 1-x 2)=2p (x 2-x 1).∵x 1≠x 2,∴x 1+x 2=12-2p .∴12-2p =8-p .解得p =4. ∴所求抛物线C 的方程为y 2=8x .能力提升9.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 【答案】B【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义知|AB |=x 1+x 2+p =5+2=7.又直线AB 过焦点且垂直于x 轴的直线被抛物线截得的弦长最短,且|AB |min =2p =4,∴这样的直线有两条.故选B .10.(多选题)如图,AB 为过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,点A ,B 在抛物线准线上的射影分别为A 1,B 1,且A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的斜率存在,则( )A.|AB |=x 1+x 2+pB.x 1x 2=p 24C.y 1y 2=-p 2D.以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切 【答案】ABCD【解析】由抛物线的定义知|AB |=|AF |+|BF |=|AA 1|+|BB 1|=x 1+x 2+p ,A 正确.设直线AB 的方程为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,联立抛物线方程,消x 得y 2-2pk y -p 2=0,∴y 1y 2=-p 2,x 1x 2=y 212p ·y 222p =p 24,B ,C 正确.设AB 的中点为M ,M 到准线的距离为d ,则d =|AA 1|+|BB 1|2=|AF |+|BF |2=|AB |2,∴以AB 为直径的圆与准线相切,D 正确.综上,ABCD 全选. 11.(2020年某某永州模拟)已知点M ,N 是抛物线y =4x 2上不同的两点,F 为抛物线的焦点,且满足∠MFN =135°,弦MN 的中点P 到直线l :y =-116的距离为d ,若|MN |2=λ·d 2,则λ的最小值为.【答案】2+2【解析】抛物线y =4x 2的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116,准线为y =-116.设|MF |=a ,|NF |=b ,由∠MFN =135°,得|MN |2=|MF |2+|NF |2-2|MF |·|NF |·cos ∠MFN =a 2+b 2+2ab .由抛物线的定义得M 到准线的距离为|MF |,N 到准线的距离为|NF |,由梯形的中位线定理得d =12(|MF |+|NF |)=12(a +b ).由|MN |2=λ·d 2,得14λ=a 2+b 2+2ab (a +b )2=1-(2-2)ab (a +b )2≥1-(2-2)ab(2ab )2=1-2-24=2+24,得λ≥2+2,当且仅当a =b 时,取得最小值2+2.12.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线交抛物线于A ,B 两点且|AB |=52p ,求AB 所在的直线方程.解:焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).若AB ⊥x 轴,则|AB |=2p <52p ,不合题意.所以直线AB 的斜率存在,设为k ,则直线AB 的方程为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,y 2=2px ,消去x ,整理得ky 2-2py -kp 2=0.由根与系数的关系,得y 1+y 2=2pk,y 1y 2=-p 2.∴|AB |=1+1k2|y 1-y 2|=1+1k2·y 1+y 22-4y1y 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2=52p .解得k =±2.∴AB 所在直线方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2或y =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2.。
2021_2022高中数学第二章圆锥曲线与方程3双曲线2双曲线的简单几何性质1课件新人教A版选修2
渐近线方程为
y=±
2 2 x.
典例剖析
一.已知双曲线的方程,研究其几何性质
• 求双曲线9y2-4x2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长 、离心率和渐近线方程,并作出草图.
• [分析] 将双曲线方程化成标准方程,求出a、b、c的值,然后依 据各几何量的定义作答.
[解析] 将 9y2-4x2=-36 变形为x92-y42=1, 即3x22-2y22=1,∴a=3,b=2,c= 13, 因此顶点为 A1(-3,0),A2(3,0), 焦点坐标为 F1(- 13,0),F2( 13,0), 实轴长是 2a=6,虚轴长是 2b=4,
∴双曲线的标准方程为y22-x42=1.
三.双曲线的离心率
已知 F1、F2 是双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)的两个焦点,PQ 是经过 F1 且垂直于 x 轴的双曲线的弦.如果∠PF2Q=90°,求 双曲线的离心率.
• [解析] 设F1(c,0),由|PF2|=|QF2|, ∠PF2Q=90°,
)
B.x42-y52=1 D.x22- y25=1
• [答案] B
[解析] e=32,c=3,∴a=2,∴b2=c2-a2=5, 即双曲线的标准方程为x42-y52=1.
4.已知双曲线ax22-y52=1 的右焦点为(3,0),则该双曲线的
离心率等于( )
A.3 1414
B.3 4 2
C.32
D.43
第二章 圆锥曲线与方程
2.3 双曲线
2.3.2 双曲线的简单几何性质
学习目标
• 1.类比椭圆的性质,能根据双曲线的标准方程,讨论它的几何性质 .
• 2.能运用双曲线的性质解决一些简单的问题.
2021_2022学年高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的几何性质讲义苏教版选修2_1
2.3.2 双曲线的几何性质学习目标核心素养1.了解双曲线的简单几何性质.(重点)2.会求双曲线的渐近线、离心率、顶点、焦点坐标等.(重点)3.知道椭圆与双曲线几何性质的区别.1.通过双曲线性质的学习,提升直观想象素养.2.借助性质的应用,提升数学运算素养.1.双曲线的简单几何性质标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)性质图形焦点F1(-c,0),F2(c,0)F1(0,-c),F2(0,c)焦距2c范围x≤-a或x≥a,y∈Ry≤-a或y≥a,x∈R对称轴x轴,y轴对称中心原点顶点A1(-a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)轴实轴:线段A1A2,长:2a;虚轴:线段B1B2,长:2b;实半轴长:a,虚半轴长:b离心率e=ca∈(1,+∞)渐近线y=±bax y=±abx(1)实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线.(2)性质:①等轴双曲线的离心率e=2;②等轴双曲线的渐近线方程为y =±x ,它们互相垂直. 思考:(1)渐近线一样的双曲线是同一条双曲线吗? (2)双曲线的离心率和渐近线的斜率有怎样的关系?[提示] (1)渐近线一样的双曲线有无数条,但它们实轴与虚轴的长的比值一样.(2)e 2=c 2a 2=1+b 2a 2,ba是渐近线的斜率或其倒数.1.双曲线x 24-y 29=1的渐近线方程是( ) A .y =±23xB .y =±49xC .y =±32xD .y =±94xC [双曲线的焦点在x 轴上,且a =2,b =3,因此渐近线方程为y =±32x .]2.双曲线x 216-y 2=1的顶点坐标是( )A .(4,0),(0,1)B .(-4,0),(4,0)C .(0,1),(0,-1)D .(-4,0),(0,-1)B [由题意知,双曲线的焦点在x 轴上,且a =4,因此双曲线的顶点坐标是(-4,0),(4,0).]3.假设双曲线x 24-y 2m =1(m >0)的渐近线方程为y =±32x ,那么双曲线的焦点坐标是________.(-7,0),(7,0) [由双曲线方程得出其渐近线方程为y =±m2x ,∴m =3,求得双曲线方程为x 24-y 23=1,从而得到焦点坐标为(-7,0),(7,0).]4.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =43x ,那么双曲线的离心率为________.53 [因为渐近线方程为y =43x ,所以b a =43, 所以离心率e =ca=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫432=53.]由双曲线的方程求其几何性质【例1】 求双曲线9y 2-4x 2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程,并作出草图.[思路探究] 此题给出的方程不是标准方程,应先化方程为标准形式,然后根据标准方程求出根本量a ,b ,c 即可得解,注意确定焦点所在坐标轴.[解] 将9y 2-4x 2=-36变形为x 29-y 24=1,即x 232-y 222=1, 所以a =3,b =2,c =13, 因此顶点坐标A 1(-3,0),A 2(3,0), 焦点坐标F 1(-13,0),F 2(13,0), 实轴长是2a =6,虚轴长是2b =4, 离心率e =c a =133, 渐近线方程为y =±b a x =±23x .作草图,如下图:用双曲线标准方程研究几何性质的步骤1.将双曲线方程化为标准方程形式; 2.判断焦点的位置; 3.写出a 2与b 2的值; 4.写出双曲线的几何性质.1.求双曲线x 2-3y 2+12=0的实轴长、虚轴长、焦点坐标、渐近线方程和离心率. [解] 将方程x 2-3y 2+12=0化为标准方程为y 24-x 212=1,∴a 2=4,b 2=12,∴a =2,b =23, ∴c =a 2+b 2=16=4,∴双曲线的实轴长2a =4,虚轴长2b =43,焦点坐标为F 1(0,-4),F 2(0,4),顶点坐标为A 1(0,-2),A 2(0,2),渐近线方程为y =±33x ,离心率e =2. 求双曲线的标准方程【例2】 求适合以下条件的双曲线的标准方程. (1)两顶点间的距离为6,渐近线方程为y =±32x ;(2)与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线,且过点M (2,-2).[思路探究] 利用待定系数法,当渐近线方程时,可利用双曲线设出方程进展求解. [解] (1)设以直线y =±32x 为渐近线的双曲线方程为x 24-y29=λ(λ≠0),当λ>0时,a 2=4λ,∴2a =24λ=6⇒λ=94.当λ<0时,a 2=-9λ,∴2a =2-9λ=6⇒λ=-1. ∴双曲线的标准方程为x 29-y 2814=1或y 29-x 24=1.(2)设与双曲线x 22-y 2=1有公共渐近线的双曲线方程为x 22-y 2=λ(λ≠0),将点(2,-2)代入双曲线方程,得λ=222-(-2)2=-2.∴双曲线的标准方程为y 22-x 24=1.双曲线方程的求解方法1.根据双曲线的几何性质求双曲线的标准方程时,一般采用待定系数法,首先要根据题目中给出的条件,确定焦点所在的位置,然后设出标准方程的形式,找出a ,b ,c 的关系,列出方程求值,从而得到双曲线的标准方程.2.以y =±n m x 为渐近线的双曲线方程可设为x 2m 2-y 2n2=λ(λ≠0),以此求双曲线方程可防止分类讨论.2.求适合以下条件的双曲线的标准方程. (1)一个焦点为(0,13),且离心率为135;(2)渐近线方程为y =±12x ,且经过点A (2,-3).[解] (1)依题意可知,双曲线的焦点在y 轴上,且c =13,又c a =135,∴a =5,b =c 2-a 2=12,故其标准方程为y 225-x 2144=1.(2)法一:∵双曲线的渐近线方程为y =±12x ,假设焦点在x 轴上,设所求双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),那么b a =12.①∵A (2,-3)在双曲线上,∴4a 2-9b2=1. ②由①②联立,无解.假设焦点在y 轴上,设所求双曲线的标准方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),那么a b =12.③∵A (2,-3)在双曲线上,∴9a 2-4b2=1. ④由③④联立,解得a 2=8,b 2=32. ∴所求双曲线的标准方程为y 28-x 232=1.法二:由双曲线的渐近线方程为y =±12x ,可设双曲线方程为x 222-y 2=λ(λ≠0).∵A (2,-3)在双曲线上, ∴2222-(-3)2=λ,即λ=-8. ∴所求双曲线的标准方程为y 28-x 232=1.求双曲线的离心率及其取值范围ABC ABC A B C 曲线的离心率为________.(2)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,假设过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,求双曲线离心率的取值范围.[思路探究] (1)根据图形并由双曲线的定义确定a 与c 的关系,求出离心率;(2)可以通过图形借助直线与双曲线的关系,因为过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,那么必有b a≥tan 60°.(1)1+32 [由题意2c =AB =BC ,∴AC =2×2c ×sin 60°=23c , 由双曲线的定义,有2a =AC -BC =23c -2c ⇒a =(3-1)c , ∴e =c a=13-1=1+32.] (2)[解] 因为双曲线渐近线的斜率为k =b a, 直线的斜率为k =tan 60°=3,故有b a≥3,所以e =ca =a 2+b 2a 2≥1+3=2, 所以所求离心率的取值范围是[2,+∞).双曲线离心率的求法1.求双曲线的离心率就是求a 和c 的关系,一般可以采用几何观察法和代数关系构造法来寻求a ,b ,c 三者中两者的关系,进而利用c 2=a 2+b 2进展转化.2.求双曲线离心率的取值范围,一般可以从以下几个方面考虑:(1)与范围联系,通过求值域或解不等式来完成.(2)通过判别式Δ>0来构造.(3)利用点在双曲线内部形成不等关系.(4)利用解析式的特征,如c >a ,或c >b .3.F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,PQ 是经过F 1且垂直于x 轴的双曲线的弦,如果∠PF 2Q =90°,求双曲线的离心率.[解] 设F 1(c,0),将x =c 代入双曲线的方程得c 2a 2-y 2b 2=1,那么y =±b 2a.由PF 2=QF 2,∠PF 2Q =90°, 知PF 1=F 1F 2,∴b 2a=2c ,∴b 2=2ac ,∴c 2-2ac -a 2=0,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2-2×c a-1=0, 即e 2-2e -1=0.∴e =1+2或e =1-2(舍去). 所以所求双曲线的离心率为1+ 2.1.渐近线是双曲线特有的性质.两方程联系密切,把双曲线的标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)右边的常数1换为0,就是渐近线方程.反之由渐近线方程ax ±by =0变为a 2x 2-b 2y 2=λ(λ≠0),再结合其他条件求得λ,可得双曲线方程.2.准确画出几何图形是解决解析几何问题的第一突破口.利用双曲线的渐近线来画双曲线特别方便,而且较为准确,只要作出双曲线的两个顶点和两条渐近线,就能画出它的近似图形.1.判断(正确的打“√〞,错误的打“×〞)(1)双曲线虚轴的两个端点,不是双曲线的顶点.( ) (2)等轴双曲线的渐近线是y =±x .( ) (3)双曲线的实轴长一定大于虚轴长.( ) [答案] (1)√ (2)√ (3)×2.双曲线x 2a 2-y 23=1(a >0)的离心率为2,那么a =( )A .2B .62 C .52D .1 D [由题意得e =a 2+3a=2,∴a 2+3=2a ,∴a 2+3=4a 2,∴a 2=1,∴a =1.]3.假设双曲线的渐近线方程为y =±3x ,它的一个焦点是(10,0),那么双曲线的方程是________.x 2-y 29=1 [双曲线的焦点在x 轴上,那么c =10,b a∵a 2+b 2=c 2,解得a 2=1,b 2=9, ∴方程为x 2-y 29=1.]4.求适合以下条件的双曲线的标准方程.(1)焦点在x 轴上,虚轴长为8,离心率为53;(2)两顶点间的距离是6,两焦点的连线被两顶点和中心四等分.[解] (1)设所求双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1,由题意知2b =8,e =c a =53,从而b =4,c =53a ,代入c 2=a 2+b 2,得a 2=9,故双曲线的标准方程为x 29-y216=1. (2)由两顶点间的距离是6,得2a =6,即a 2c =4a =12,即c =6,于是b 2=c 2-a 2=62-32=27.由于焦点所在的坐标轴不确定,故所求双曲线的标准方程为x 29-y 227=1或y 29-x 227=1.。
2020_2021学年高中数学第二章圆锥曲线与方程2.4.2抛物线的简单几何性质课时跟踪训练含解析新
2.4.2 抛物线的简单几何性质[A 组 学业达标]1.抛物线y 2=2px (p >0)上横坐标为4的点到此抛物线焦点的距离为9,则该抛物线的焦点到准线的距离为( ) A .4 B .9 C .10 D .18解析:抛物线y 2=2px 的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫p 2,0,准线方程为x =-p2.由题意可得4+p2=9,解得p =10,所以该抛物线的焦点到准线的距离为10. 答案:C2.过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A ,B 两点,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 .有且仅有两条 C .有无穷多条 D .不存在解析:当斜率不存在时,x 1+x 2=2不符合题意. 当斜率存在时,由焦点坐标为(1,0), 可设直线方程为y =k (x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,y 2=4x得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0, ∴x 1+x 2=2k 2+4k 2=5,∴k 2=43,即k =±233. 因而这样的直线有且仅有两条. 答案:B3.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-3,那么|PF |等于( )A .43B .8C .83D .16解析:由抛物线方程y 2=8x ,可得准线l :x =-2,焦点F (2,0),设点A (-2,n ), ∴-3=n -0-2-2,∴n =4 3.∴P 点纵坐标为4 3.由(43)2=8x ,得x =6,∴P 点坐标为(6,43),∴|PF |=|PA |=|6-(-2)|=8,故选B. 答案:B4.抛物线y 2=4x 与直线2x +y -4=0交于两点A 与B ,F 是抛物线的焦点,则|FA |+|FB |等于( ) A .2 B .3 C .5 D .7解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则|FA |+|FB |=x 1+x 2+2. 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,2x +y -4=0得x 2-5x +4=0,∴x 1+x 2=5,x 1+x 2+2=7. 答案:D5.设O 为坐标原点,F 为抛物线y 2=4x的焦点,A 是抛物线上一点,若OA →·AF →=-4,则点A 的坐标是( ) A .(2,±22) B .(1,±2)C .(1,2)D .(2,22)解析:由题意知F (1,0),设A ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫y 204,y 0,则OA →=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫y 204,y 0,AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-y 204,-y 0.由OA →·AF →=-4得y 0=±2,∴点A 的坐标为(1,±2),故选B. 答案:B6.抛物线y 2=4x 的弦AB ⊥x 轴,若|AB |=43,则焦点F 到直线AB 的距离为________.解析:由抛物线的方程可知F (1,0),由|AB |=43且AB ⊥x 轴得y 2A =(23)2=12,∴x A =y 2A4=3,∴所求距离为3-1=2. 答案:27.过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的中点M 的横坐标为2,则|AB |=________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为抛物线的准线方程为x =-1,焦点为F (1,0),则根据抛物线的定义可知|AF |=x 1+1,|BF |=x 2+1,所以|AB |=x 1+1+x 2+1=2x M +2=2×2+2=6. 答案:68.设A ,B 是抛物线x 2=4y 上两点,O 为原点,若|OA |=|OB |,且△AOB 的面积为16,则∠AOB =________.解析:由|OA |=|OB |,知抛物线上点A ,B 关于y 轴对称. 设A ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-a ,a 24,B ⎝⎛⎭⎪⎪⎫a ,a 24,则S △AOB =12·2a ·a 24=16,解得a =4,∴△AOB 为等腰直角三角形,∠AOB =90°. 答案:90°9.直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点,与抛物线交于A ,B 两点,若|AB |=8,求直线l 的方程.解析:因为抛物线y 2=4x 的焦点坐标为(1,0), 若l 与x 轴垂直,则|AB |=4,不符合题意,所以可设所求直线l 的方程为y =k (x -1). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,y 2=4x ,得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,则由根与系数的关系,得x 1+x 2=2k 2+4k2. 又AB 过焦点,由抛物线的定义可知|AB |=x 1+x 2+p =2k 2+4k 2+2=8,所以2k 2+4k2=6,解得k =±1. 所以所求直线l 的方程为x +y -1=0或x -y -1=0.10.已知抛物线C :y =2x 2和直线l :y =kx +1,O 为坐标原点. (1)求证:l 与C 必有两交点.(2)设l 与C 交于A ,B 两点,且直线OA 和OB 斜率之和为1,求k 的值. 解析:(1)证明:联立抛物线C :y =2x 2和直线l :y =kx +1,可得2x 2-kx -1=0,所以Δ=k 2+8>0,所以l 与C 必有两交点.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1x 1+y 2x 2=1①,因为y 1=kx 1+1,y 2=kx 2+1,代入①,得2k +⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x 1+1x 2=1②,由(1)可得x 1+x 2=12k ,x 1x 2=-12,代入②得k =1.[B 组 能力提升]11.直线y =kx -2交抛物线y 2=8x 于A ,B 两点,若AB 中点的横坐标为2,则k =( )A .2或-1B .-1C .2D .3 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =kx -2得k 2x 2-4(k +2)x +4=0,因为AB 中点的横坐标为2,则4k +2k 2=4,即k =2或k =-1,又由Δ=16(k +2)2-16k 2>0,知k =2.答案:C12.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MA →·MB →=0,则k =( ) A.12B.22 C.2D .2解析:由题意可知,抛物线的焦点为(2,0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y =k (x -2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -2,y 2=8x得k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0,则x 1+x 2=4k 2+8k 2,x 1·x 2=4.y 1+y 2=k (x 1-2)+k (x 2-2)=k (x 1+x 2-4)=8k ,y 1·y 2=-8x 1·8x 2=-16.∴MA →·MB →=(x 1+2,y 1-2)·(x 2+2,y 2-2) =(x 1+2)(x 2+2)+y 1y 2-2(y 1+y 2)+4 =x 1x 2+2(x 1+x 2)+4-16-16k+4=0,解得k =2,故选D. 答案:D13.动圆经过点A (3,0),且与直线l :x =-3相切,则动圆圆心M 的轨迹方程是________.解析:设动点M (x ,y ),⊙M 与直线l :x =-3的切点为N ,则|MA |=|MN |,即动点M 到定点A 和定直线l :x =-3的距离相等,所以点M 的轨迹是抛物线,且以A (3,0)为焦点,以直线l :x =-3为准线,所以p =6,所以动圆圆心的轨迹方程为y 2=12x . 答案:y 2=12x 14.过抛物线y 2=4x的焦点F 且倾斜角为π4的直线与抛物线交于A ,B 两点,则|FA |·|FB |的值为________. 解析:过抛物线y 2=4x的焦点F 且倾斜角为π4的直线方程为y =x -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y 2=4x得x 2-6x +1=0,Δ=36-4=32>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1>0,x 2>0,则x 1+x 2=6,x 1x 2=1,F (1,0),|FA|·|FB|=x1-12+y21·x2-12+y22=x21-2x1+1+4x1·x22-2x2+1+4x2=x1+12·x2+12=(x1+1)(x2+1)=x1x2+(x1+x2)+1=1+6+1=8.答案:815.如图,已知直线与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,且OA⊥OB,OD⊥AB交AB于点D(不为原点).(1)求点D的轨迹方程;(2)若点D的坐标为(2,1),求p的值.解析:(1)设点A的坐标(x1,y1),点B的坐标(x2,y2),点D的坐标(x0,y0)(x0≠0),由OA⊥OB得x1x2+y1y2=0. 由已知,得直线AB的方程为y0y=-x0x+x20+y20.又y21=2px1,y22=2px2,y21y22=(2px1)·(2px2),则x1x2=y21y22 4p2,由x1x2+y1y2=0得y1y2+4p2=0.把y0y=-x0x+x20+y20代入y2=2px,并消去x得x0y2+2py0y-2p(x20+y20)=0,则y1y2=-2p x20+y20x0,代入y1y2+4p2=0,得x20+y20-2px0=0(x0≠0),故所求点D 的轨迹方程为x 2+y 2-2px =0(x ≠0). (2)将x =2,y =1代入方程x 2+y 2-2px =0中,得p =54.16.已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,12作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.解析:(1)把P (1,1)代入y 2=2px 得p =12,∴抛物线C 的方程为y 2=x .∴焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14,0,准线方程为x =-14.(2)证明:设l :y =kx +12(k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),直线OP 的方程为y =x ,直线ON 的方程为y =y 2x 2x .由题意知A (x 1,x 1),B ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 1,x 1y 2x 2, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +12,y 2=x ,得k 2x 2+(k -1)x +14=0,则x 1+x 2=1-k k 2,x 1·x 2=14k 2.∵y 1+x 1y 2x 2=kx 1+12+x 1⎝⎛⎭⎪⎪⎫kx 2+12x 2=2kx 1+x 1+x 22x 2=2kx 1+1-kk 22·14k 2x 1=2kx 1+(1-k )·2x 1 =2x 1,∴y 1+x 1y 2x 22=x 1.又M (x 1,y 1),B ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 1,x 1y 2x 2, ∴x 1+x 12=x 1,∴线段BM 的中点坐标为(x 1,x 1),与A (x 1,x 1)坐标相同, ∴A 为线段BM 的中点.。
高中数学《抛物线的简单几何性质》(导学案)
第二章 圆锥曲线与方程 2.3.2抛物线的简单几何性质一、学习目标1.掌握抛物线的性质、焦半径、焦点弦的应用. 2.掌握直线与抛物线位置关系的判断. 【重点难点】1.会用抛物线的性质解决与抛物线相关的综合问题.(重点)2.直线与抛物线的位置关系的应用.(难点) 二、学习过程 【问题导思】类比椭圆、双曲线的几何性质,你认为可以讨论抛物线的哪些几何性质? 【提示】 范围、对称性、顶点、离心率. 【导入新课】标准方程y 2=2px (p >0) y 2=-2px (p >0) x 2=2py(p >0)x 2=-2py(p >0)图形性质焦点 (p2,0) (-p2,0) (0,p2)(0,-p2)准线x =-p 2x =p 2y =-p 2y =p 2范围 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R________________对称轴 ____________顶点 ______ 离心率 ______ 开口方向向右 向左向上向下特征:1.2.抛物线只有一条对称轴,没有对称中心;3.抛物线只有一个顶点、一个焦点、一条准线;4.抛物线的离心率是确定的,为1. 【典型例题】例1. 已知抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆x 29+y 216=1短轴所在的直线,抛物线的焦点到顶点的距离为5,求抛物线的标准方程.例2 斜率为1的直线l 经过抛物线24y x 的焦点F ,且与抛物线相交于A,B 两点,求线段AB 的长.例3 求过点P(0,1)且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线方程.【变式拓展】1.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,顶点到准线的距离为4,求该抛物线的方程并指出焦点坐标与准线方程.2.直线l:y=kx+1,抛物线C:y2=4x,当k为何值时,l与C有:(1)一个公共点;(2)两个公共点;(3)没有公共点.3.求顶点在原点,焦点在x轴上且截直线2x-y+1=0所得弦长为15的抛物线方程.三、总结反思(1)本节课我们学习了抛物线的几个简单几何性质:范围、对称性、顶点坐标、离心率等概念及其几何意义. (2)了解了研究抛物线的焦半径,焦点弦和通径这对我们解决抛物线中的相关问题有很大的帮助.(3)在对曲线的问题的处理过程中,我们更多的是从方程的角度来挖掘题目中的条件,认识并熟练掌握数与形的联系.在本节课中,我们运用了数形结合,待定系数法来求解抛物线方程,在解题过程中,准确体现了函数与方程以及分类讨论的数学思想.求抛物线弦长问题的方法:(1)一般弦长公式|AB|=|x1-x2|·1+k2=|y1-y2|·1+1k2.(2)焦点弦长设AB是抛物线y2=2px(p>0)的一条过焦点F的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长:|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p.即求抛物线的焦点弦长,通常是利用焦半径,把点点距转化为点线距(点到准线的距离)解决,这体现了抛物线的特殊性以及求抛物线焦点弦的便捷特点.四、随堂检测1.抛物线x2=-8y的通径为线段AB,O为抛物线的顶点,则AB长是( )A.2B.4C.8D.12.(2015·兰州高二检测)过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,那么|AB|= ( )A.6B.8C.9D.103.(2015·阜新高二检测)已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,|AB|=12,点P为C的准线上一点,则△ABP的面积为( )A.18B.24C.36D.484.已知过抛物线y2=6x焦点的弦长为12,则该弦所在直线的倾斜角是( )A.错误!未找到引用源。
高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 抛物线 2.3.2 抛
SABO
=
1 2
·4p·2p=4p2.
故选 B.
题型二 直线与抛物线的位置关系 【例2】 已知直线l:y=k(x+1)与抛物线C:y2=4x.问:k为何值时,直线l与抛物 线C有两个交点、一个交点、无交点?
解:由方程组
y y
kx
2 4x
1
,
消去
y
得
k2x2+(2k2-4)x+k2=0. 记Δ=(2k2-4)2-4k4=16(1-k2). ①若直线与抛物线有两个交点, 则 k2≠0,且Δ>0,即 k2≠0,且 16(1-k2)>0, 解得 k∈(-1,0)∪(0,1). 所以当 k∈(-1,0)∪(0,1)时,直线 l 和抛物线 C 有两个交点.
x p 2
. x≥0,y∈R
向右
p
|PFx0|= 2 .
e=
x p 2
.
x≤0,y∈R
1.
y p 2
. y≥0,x∈R
向左
向上
p
|PF|x0= 2 .
p
|PFy|0 = 2 .
y p 2
. y≤0,x∈R
向下
|PF|y0=
p 2
.
知识点二 抛物线的焦点弦
梳理 已知AB是抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,且A(x1,y1),B(x2,y2),点F是 抛物线的焦点(如图),则有:
点,OA⊥OB,则△ABO的面积是( )
(A)8p2
(B)4p2
(C)2p2
(D)p2
解析:设点 A 在 x 轴的上方,则由抛物线的对称性及 OA⊥OB 知,直线 OA 的方程为 y=x.
(典型题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试(答案解析)
一、选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线0x y -+=与椭圆C 相交于不同的两点A B 、,若P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为12-,则椭圆C 的方程为( ) A .22132x y +=B .22143x y +=C .22152x y +=D .22163x y +=2.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,设直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,与x 轴,y 轴分别交于C ,D 两点,记椭圆E 的离心率为e ,直线l 的斜率为k ,若C ,D 恰好是线段AB 的两个三等分点,则( ) A .221k e -=B .221k e +=C .2211e k-= D .2211e k+=3.已知()5,0F 是双曲线()2222:=10,0x y C a b a b->>的右焦点,点(A .若对双曲线C 左支上的任意点M ,均有10MA MF +≥成立,则双曲线C 的离心率的最大值为( )A B .5C .52D .64.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A .4B .5C D .65.过椭圆:T 2212x y +=上的焦点F 作两条相互垂直的直线12l l 、,1l 交椭圆于,A B 两点,2l 交椭圆于,C D 两点,则AB CD +的取值范围是( )A .3⎡⎢⎣B .3⎡⎢⎣C .3⎡⎢⎣D .3⎡⎢⎣ 6.已知双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点为1F ,2F ,过2F 作一条渐近线的垂线,垂足为M ,若1MF =,则E 的离心率为( )A .3B .2C .5D .27.如图,F 是抛物线28x y =的焦点,过F 作直线交抛物线于A 、B 两点,若AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则AOB 的面积为( )A .10B .8C .16D .128.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .231e <<B .23e >C .3e >D .13e <<9.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .16310.己知直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,并与抛物线交于A ,B 两点,若点A 的纵坐标为4,则线段AB 的长为( ) A .253B .496C .436D .25411.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( )A .)+∞B .)+∞C .(D .(12.已知过点(,0)A a 的直线与抛物线22(0)y px p =>交于M.N 两点,若有且仅有一个实数a ,使得16OM ON ⋅=-成立,则a 的值为( ) A .4-B .2C .4D .8二、填空题13.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>右焦点(c,0)F 关于直线2y x =的对称点Q 在双曲线上,则双曲线的离心率是______.14.过双曲线221x y -=上的任意一点(除顶点外)作圆221x y +=的切线,切点为,A B ,若直线AB 在x 轴、y 轴上的截距分别为,m n ,则2211m n-=___________. 15.已知拋物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,O 为坐标原点,C 的准线为l 且与x 轴相交于点B ,A 为C 上的一点,直线AO 与直线l 相交于E 点,若BOE BEF ∠=∠,6AF =,则C 的标准方程为_____________.16.设F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点,P 是椭圆C 上的点,圆2229a x y +=与线段PF 交于A ,B 两点,若A ,B 三等分线段PF ,则椭圆C 的离心率为____________.17.在双曲线22221x y a b-=上有一点P ,12,F F 分别为该双曲线的左、右焦点,121290,F PF F PF ∠=︒的三条边长成等差数列,则双曲线的离心率是_______.18.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.19.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________.20.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,点F 为E 的左焦点,点P 为E 上位于第一象限内的点,P 关于原点的对称点为Q ,且满足||3||PF FQ =,若||OP b =,则E 的离心率为_________.三、解答题21.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,且经过点21,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.22.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.23.在平面直角坐标系中,动点(),P x y (0y >)到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点M 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,若8AB =,求直线l 的方程.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点421,3P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,离心率为53.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 与圆22:1O x y +=相切,且与椭圆C 交于M ,N 两点,Q 为椭圆C 上一个动点(点O ,Q 分别位于直线l 两侧),求四边形OMQN 面积的最大值. 25.已知是抛物线2:2C y px=(0)p >的焦点,(1,)M t 是抛物线上一点,且||2MF =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点O (坐标原点)分别作,OA OB 交抛物线C 于,A B 两点(,A B 不与O 重合),且.2OA OB k k =.求证:直线AB 过定点.26.如图,已知抛物线()2:20C y px p =>,焦点为F ,过点()2,0G p 作直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,设()11,A x y 、()22,B x y .(1)若124x x ⋅=,求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点M ,直线BF 交抛物线C 于另一点N .求证:直线l 与直线MN 斜率之比为定值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设出,A B 两点的坐标,代入椭圆方程,作差变形,利用斜率公式和中点坐标可求得结果. 【详解】设(,0)F c -,因为直线30x y -+=过(,0)F c -,所以030c --+=,得3c =所以2223a b c -==, 设1122(,),(,)A x y B x y ,由22112222222211x y a b x y ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得2222121222x x y y a b --=-,得2121221212y y x x b x x a y y -+=-⋅-+, 因为P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,所以1212(,)22x x y y P ++,1212121212202OP y y y y k x x x x +-+===-++-,所以221222122(2)ABy y b b k x x a a-==-⋅-=-,又,A B在直线0x y -+=上,所以1AB k =,所以2221b a =,即222a b =,将其代入223a b -=,得23b =,26a =,所以椭圆C 的方程为22163x y +=.故选:D 【点睛】方法点睛:本题使用点差法求解,一般涉及到弦的中点和斜率问题的题目可以使用点差法,步骤如下:①设出弦的两个端点的坐标;②将弦的两个端点的坐标代入曲线方程; ③作差变形并利用斜率公式和中点坐标公式求解.2.B解析:B 【分析】首先利用点,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,则211222x x y y =-⎧⎪⎨=⎪⎩,得1112y k x =⋅,再利用点差法化简得2212214y b x a=,两式化简得到选项.【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,()1,0C x ∴-,10,2y D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则112,2y B x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ ,得211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,1121121131232y y y y k x x x x -===⋅-,利用点差法22112222222211x y a bx y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=, 整理得到2212214y b x a =,即222222244b a c k k a a-=⇒=, 即221k e +=故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键利用三等分点得到211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,再将斜率和离心率表示成坐标的关系,联立判断选项.3.C解析:C 【分析】设E是双曲线的左焦点,利用双曲线的定义把MF 转化为ME 后易得MA ME +的最小值,从而得a 的最小值,由此得离心率的最大值. 【详解】设E 是双曲线的左焦点,M 在左支上,则2MF ME a -=,2MF ME a =+,22MA MF MA ME a EA a +=++≥+,当且仅当E A M ,,三点共线时等号成立.则222(5)(11)210EA a a +=-++≥,2a ≥,所以552c e a a ==≤. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查双曲线的定义的应用.在涉及双曲线上的点与一个焦点和另外一个定点距离和或差的最值时,常常利用双曲线的定义把到已知焦点的距离转化为到另一焦点的距离,从而利用三点共线取得最值求解.4.D解析:D 【分析】 先把抛物线214y x =-化为标准方程,求出焦点F (0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n +++-++的几何意义,数形结合求最值.【详解】 由214y x =-,得24x y =-. 则214y x =-的焦点为()0,1F -.准线为:1l y =. 2222(1)(4)(5)m n m n +++-++几何意义是点()P m n ,到()0,1F-与点()4,5A -的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n ,到()0,1F -的距离等于点()P m n ,到l 的距离,2222(1)(4)(5)m n m n ++-++|PF |+|PA |=|PP 1|+|PA |,所以当P 运动到Q 时,能够取得最小值. 最小值为:|AQ 1|=()156--=. 故选:D. 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.5.C解析:C【分析】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,可直接求得AB CD +=12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-,则可得直线1l 的方程,与椭圆联立,根据韦达定理及弦长公式,可求得AB 的表达式,同理可求得CD 的表达式,令21k t +=,则可得2112t tAB CD +=+-,令2112y t t =+-,根据二次函数的性质,结合t 的范围,即可求得AB CD +的范围,综合即可得答案. 【详解】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,不妨设直线1l 斜率不存在,则直线2l 斜率为0,此时AB =,22b CD a ===所以AB CD +=当直线12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-, 不妨设直线12l l 、都过椭圆的右焦点(1,0)F , 所以直线1:(1)l y k x =-,直线21:(1)l y x k=--, 联立1l 与椭圆T 22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得2222)202142(-=+-+x k x k k , 22222(4)4(12)(22)880k k k k ∆=--+-=+>,22121222422,1212k k x x x x k k-+=⋅=++,所以12AB x =-=22)12k k +==+,同理22221))2112k k CD k k ⎛⎫+- ⎪+⎝⎭==+⎛⎫+- ⎪⎝⎭,所以2222))122k k B k C k A D +++=+++,令21k t +=,因为0k ≠,所以1t >,所以22222))122211(21)(1)k k AB t D k k t t t C +++=+=++--++=+=22211212t t t t =+-+-,令2211119224y t t t ⎛⎫=+-=--+ ⎪⎝⎭, 因为1t >,所以1(0,1)t∈,所以92,4y ⎛⎤∈ ⎥⎦⎝,所以141,92y ⎡⎫∈⎪⎢⎭⎣,所以1AB CD y +=∈⎢⎣, 综上AB CD +的取值范围是3⎡⎢⎣. 故选:C 【点睛】解题的关键是设出直线的方程,结合韦达定理及弦长公式,求得AB CD +的表达式,再根据二次函数性质求解,易错点为需求直线12l l 、中有一个不存在时,AB CD +的值,考查计算求值的能力,属中档题.6.A解析:A 【分析】由点到直线的距离公式可得2||MF b =,由勾股定理可得||OM a =,则1MF =,1cos aFOM c∠=-,由此利用余弦定理可得到a ,c 的关系,由离心率公式计算即可得答案. 【详解】由题得2(,0)F c ,不妨设:0l bx ay -=,则2||MF b ==,OM a ==,1MF =,12cos cos aFOM F OM c ∠=-∠=-, 由余弦定理可知222222111||||622OM OF MF a c a a OM OF ac c+-+-==-⋅,化为223c a =,即有==ce a故选:A . 【点睛】方法点睛:离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.7.A解析:A 【分析】设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y ,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合已知条件可得出214x x =-,结合韦达定理求出2k 的值,进而可得出AOB 的面积为1212OAB S OF x x =⋅-△,即可得解. 【详解】易知抛物线28x y =的焦点为()0,2F .若直线AB 与x 轴垂直,此时直线AB 与抛物线28x y =有且只有一个公共点,不合乎题意.设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y , 联立228y kx x y=+⎧⎨=⎩,消去y 并整理得28160x kx --=, 由韦达定理可得128x x k +=,1216x x =-,由于AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则4BF FA =,则()()2211,24,2x y x y --=-,所以,214x x =-,则12138x x x k +=-=,可得183k x =-, 2221218256441639k k x x x ⎛⎫=-=-⨯-=-=- ⎪⎝⎭,可得2916k =,所以,OAB 的面积为1211222OAB S OF x x =⋅-=⨯△29646464641016k =+=⨯+=. 故选:A. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.8.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30ba >,再由公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得该双曲线离心率的取值范围. 【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=,所以,双曲线的渐近线by xa=的倾斜角α满足30α>,则123tan3bPF Fa>∠=,因此,该双曲线的离心率为2222222313c c a b bea a a a+⎛⎫====+>⎪⎝⎭.故选:B.【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a、c的值,根据离心率的定义求解离心率e的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a、c的齐次方程,然后转化为关于e的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.9.D解析:D【分析】由题意作出MD垂直于准线l,然后得2PM MD=,得30∠=︒DPM,写出直线方程,联立方程组,得关于y的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算.【详解】如图,过点M做MD垂直于准线l,由抛物线定义得MF MD=,因为PF FM=,所以2PM MD=,所以30∠=︒DPM,则直线MN方程为3(1)x y=-,联立23(1)4x yx y⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x得,231030y y-+=,设()()1122,,,M x y N x y,所以121210,13y y y y+==,得121016||2233MN y y=++=+=.故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.10.D解析:D 【分析】首先利用,,A F B 三点共线,求点B 的坐标,再利用焦点弦长公式求AB . 【详解】4y =时,1644x x =⇒=,即()4,4A ,()1,0F ,设2,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用,,A F B 三点共线可知24314y y =-,化简得2340y y --=,解得:1y =-或4y =(舍)当1y =-时,14x =,即()4,4A ,1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以121254244AB x x p =++=++=. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线相交,焦点弦问题,重点是求点B 的坐标.11.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e -=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.12.C解析:C 【分析】设出直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得出1212,y y y y +及12x x ,把16OM ON ⋅=-用坐标表示代入上述值结合已知条件可得答案.【详解】设直线MN 的直线方程为x ty a =+,1122(,),(,)M x y N x y , 由题意得22x ty a y px=+⎧⎨=⎩,整理得2220y pty pa --=, 所以12122,2y y pt y y pa +==-,()()()2212121212x x ty a ty a t y y at y y a =++=+++ ()()2222t ap at pt a =-++,因为16OM ON ⋅=-,所以121216x x y y +=-, 所以()()2222216tpa at pt a pa -++-=-,22160a pa -+=,因为方程有且仅有一个实数a ,所以()22640p ∆=-=,解得4p =,或4p =-(舍去), 故选:C. 【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理求出1212,y y y y +及12x x ,然后16OM ON ⋅=-坐标表示列出等式,考查了学生分析问题、解决问题的能力.二、填空题13.【分析】由题意可得Q 点坐标代入双曲线方程计算即可得出离心率【详解】设则中点由题意可得由在双曲线上可得两边同除可得解得(舍)故答案为:【点睛】关键点点睛:齐次式方程两边同除可得关于离心率的方程即可求出【分析】由题意可得Q 点坐标,代入双曲线方程,计算即可得出离心率. 【详解】设(,)Q m n ,则FQ 中点(,)22+m c n,=-FQ n k m c由题意可得325224215c nm c m n c n m c +⎧⎧=-=⨯⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪⨯=-=⎪⎪-⎩⎩,由(,)Q m n 在双曲线上,可得222242242222234()()91655119502502525()--=⇒-=⇒-+=-c c c c c a c a a b a c a 两边同除4a ,可得42950250e e -+=,解得==e e (舍)【点睛】关键点点睛:齐次式方程,两边同除可得关于离心率的方程,即可求出离心率.本题考查了计算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.14.1【分析】设出三点坐标表示出直线利用方程思想得到直线的方程算出可计算得到解【详解】设双曲线上任意一点为过作圆的切线切点为不是双曲线的顶点故切线存在斜率且则故直线化简得:即同理有又均过点有故直线故答案解析:1 【分析】设出,,P A B 三点坐标,表示出直线,PA PB ,利用方程思想,得到直线MN 的方程,算出,m n ,可计算2211m n-得到解.【详解】设双曲线上任意一点为()11,P x y ,()22,A x y ,()33,B x y 过()11,P x y 作圆221x y +=的切线,切点为,A B()11,P x y 不是双曲线的顶点,故切线存在斜率且OA PA ⊥,则221PA OA x k k y =-=-故直线()2222:xPA y y x xy-=--化简得:222222y y y x x x-=-+即2222221x x y y x y+=+=同理有33:1PB x x y y+=又,PA PB均过点()11,P x y,有313131311,1x x y y x x y y+=+=故直线11:1MN x x y y+=1111,m nx y==221222111x xm n-=-=故答案为:115.【分析】推导出求出可得出直线的方程联立直线与抛物线的方程求出点的坐标利用抛物线的定义求出的值即可得出抛物线的标准方程【详解】因为即所以则直线的方程为联立直线与抛物线方程解得所以解得因此抛物线标准方程解析:28y x=【分析】推导出OBE EBF△△,求出tan BOE∠,可得出直线AO的方程,联立直线AO与抛物线C的方程,求出点A的坐标,利用抛物线的定义求出p的值,即可得出抛物线C的标准方程.【详解】因为BOE BEF∠=∠,90OBE EBF∠=∠=,OBE EBF∴△△,OB BEBE BF∴=,即2222p pBE OB BF p=⋅=⨯=,2BE p∴=,所以tan 2BEBOE OB∠==,则直线AO 的方程为2y x =, 联立直线OA 与抛物线方程222y xy px⎧=⎪⎨=⎪⎩ 解得(),2A p p , 所以3622p pAF p =+==,解得4p =, 因此,抛物线标准方程为28y x =. 故答案为:28y x =. 【点睛】方法点睛:求抛物线的标准方程的主要方法是定义法与待定系数法:(1)若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可; (2)若题目未给出抛物线的方程:①对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20y ax a =≠的正负由题设来定;②对于焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20x ay a =≠,这样就减少了不必要的讨论.16.【分析】取AB 中点H 后证明H 为PF 中点从而在直角三角形OFH 中利用勾股定理找到求出离心率【详解】如图示取AB 中点H 连结OH 则OH ⊥AB 设椭圆右焦点E 连结PE ∵AB 三等分线段PF ∴H 为PF 中点∵O 为E 解析:175【分析】取AB 中点H 后,证明H 为PF 中点,从而在直角三角形OFH 中,利用勾股定理,找到221725a c =,求出离心率.【详解】如图示,取AB 中点H ,连结OH ,则OH ⊥AB ,设椭圆右焦点E ,连结PE ∵AB 三等分线段PF ,∴ H 为PF 中点. ∵O 为EF 中点,∴OH ∥PE设OH=d,则PE=2d ,∴PF=2a-2d ,BH=3a d- 在直角三角形OBH 中,222OB OH BH =+,即22293a a d d -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得:5a d =. 在直角三角形OFH 中,222OF OH FH =+,即()222c d a d =+-,解得:221725a c =,∴离心率5c e a ==.【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.17.5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式可设的三边长表示为最后根据勾股定理得到根据齐次方程求解离心率【详解】设并且的三边成等差数列最长的边为则三边长表示为又整理为两边同时除以得解得:或(舍)所解析:5 【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式,可设12PF F △的三边长表示为24,22,2c a c a c --,最后根据勾股定理得到22650c ac a -+=,根据齐次方程求解离心率. 【详解】设12PF PF >,并且122PF PF a -=,12PF F △的三边成等差数列,最长的边为2c ,则三边长表示为24,22,2c a c a c --, 又1290F PF ∠=,()()22224224c a c a c ∴-+-=,整理为22650c ac a -+=,两边同时除以2a 得,2650e e -+=,解得:5e =或1e =(舍),所以双曲线的离心率是5. 故答案为:5 【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,求离心率是圆锥曲线常考题型,涉及的方法包含1.根据,,a b c 直接求,2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解,3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.18.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化 解析:82-【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan bb BAO CFO ac ∠=∠=,根据离心率可求出22b a =,22b c=,代入正切公式即可求出结果. 【详解】 由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b b BAO CFO a c BDC BAO CFO b bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅ 因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么22b m =,极有22b a =,22b c =,代入上式得22228235221223+=--⨯. 故答案为:825-【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO ∠=∠+∠; (2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c 的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c 的比值,代入可求.19.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④ 【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--, 由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.20.【分析】由题意设即有由双曲线定义及已知可得且结合点在曲线上联立方程得到关于的齐次方程即可求得离心率【详解】令则且①由题意知:E 的左准线为结合双曲线第二定义知:又∴解得②∵知:∴联立①②得:整理得∴故 解析:3【分析】由题意设00(,)P x y ,即有00(,)Q x y --,由双曲线定义及已知可得22003()a a x x c c +=-且22200x y b +=,结合点在曲线上联立方程得到关于,a c 的齐次方程,即可求得离心率.【详解】令00(,)P x y ,00,0x y >则00(,)Q x y --且2200221x y a b-=①,由题意知:E 的左准线为2a x c =-,结合双曲线第二定义知:20||()a PF e x c=+,20||()a FQ e x c =-,又||3||PF FQ =,∴22003()a a x x c c +=-,解得202a x c=②, ∵||OP b =知:22200x y b +=,∴联立①,②得:42222244(1)a a b b c c+-=,整理得223a c =,∴e =【点睛】关键点点睛:根据双曲线第二定义:曲线上的点到焦点距离与该点到对应准线的距离之比为常数e ,可得点P 的横坐标为22ac;结合点在曲线上及勾股定理即可得关于,a c 的齐次方程求离心率即可.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1)根据椭圆离心率为2,以及椭圆经过点2A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,结合椭圆的性质列方程求解即可;(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=,过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,求出Q 的坐标,表示出PQ 的长,再化简即可得结论. 【详解】(1)由题意知222221112c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩1a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩ ∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=, 过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=, 椭圆C 的右焦点()1,0F ,所以直线PF 的方程为()00010y x x y y ---=,联立()000001020y x x y y x x y y ⎧---=⎨+=⎩,所以2000002,22y x y Q x x ⎛⎫-⎪--⎝⎭,所以PQ =====为定值. 【点睛】方法点睛:探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.22.(1)22143xy +=;(2. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为22214x y b+=, 将点A 的坐标代入椭圆C 的方程可得291414b +=,解得23b =,因此,椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)易知椭圆C 的右焦点为()21,0F ,由于直线MN 的斜率为1,所以,直线MN 的方程为1y x =-,即1x y =+, 设点()11,M x y 、()22,N x y ,联立221143x y x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得27690y y +-=,364793680∆=+⨯⨯=⨯>,由韦达定理可得1267y y +=-,1297y y =-,212112277OMNSOF y y =⋅-===⨯=.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.23.(1)24x y =;(2)1y x =+或1y x =-+. 【分析】(1)由1PM y =+,结合两点间的距离公式得出轨迹方程;(2)由题直线l 斜率存在,设出直线l 的方程,联立轨迹C 的方程,由韦达定理以及抛物线的定义求出直线l 的方程. 【详解】(1)动点(),P x y (0y >)到x 轴的距离为y ,到点M 的距离为PM =由动点(),P x y 到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1,1y =+,两边平方得:24x y =,所以轨迹C 的方程:24x y =; (2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为:1y kx =+,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩,消去x 整理得()222410y k y -++=, ∴21224y y k +=+,∴2122428AB y y p k =++=++=, 解得21k =,即1k =±,∴直线l 的方程为1y x =+或1y x =-+. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法:(1)直接法,(2)定义法,(3)相关点法.24.(1)22194x y +=;(2)最大值为.(1)将1,3P ⎛ ⎝⎭的坐标代入椭圆方程中,再结合3c a =和222a b c =+可求出,a b 的值,进而可求得椭圆的方程;(2)当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,然后利用点到直线的距离公式求出O 到直线y kx m =+的距离d ,利用弦长公式求出MN 的值,从而有12OMN QMN OMQN S S S MN d =+=⨯四边形△△,化简可求得其范围,当MN 斜率不存在时,直接可得OMQN S =四边形 【详解】(1)因为椭圆C过点1,3P ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,所以2213219a b +=,c a = 又222a b c =+,所以得22194x y +=;(2)(i )当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,设O 到直线y kx m =+的距离记为d,则d =,联立22,1,94y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()()2229418940k x knx n +++-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,1221894kn x x k +=-+,()21229494n x x k -=+,所以12294MN x k =-=+, 因为y kx n =+与圆O1=,因为y kx m =+与椭圆相切,所以2294k m +=,1122OMN QMNOMQN S S S MN d =+=⨯=四边形△△=== 可得OMQN S 四边形随k的增大而增大,即OMQN S <四边形(ii )当MN斜率不存在时,不妨取1,3M ⎛ ⎝⎭,1,3N ⎛- ⎝⎭,此时()3,0Q ,OMQN S =四边形综上所得四边形OMQN的面积的最大值为【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,考查计算能力,解题的关键是当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,从而可得2112294OMN QMNOMQN S S S MN d k =+=⨯=⨯+四边形△△,化简可得结果,属于中档题25.(1)24y x =;(2)直线AB 过定点(2,0)-,证明见解析. 【分析】(1)由抛物线的定义求得p ,得抛物线方程;(2)设直线AB 方程为x my b =+, 11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线方程代入抛物线方程,由判别式大于0得参数满足的条件,应用韦达定理得1212,y y y y +,计算由2OA OB k k =可得128y y =,从而求得参数b ,并可得出m 的范围.此时由直线方程可得定点坐标. 【详解】(1)由抛物线定义可知:122p+=,则2p =, 所以抛物线C 的方程为24y x =(2)设直线AB 方程为x my b =+, 11(,)A x y ,22(,)B x y联立24y x x my b⎧=⎨=+⎩得2440y my b --=,则216160m b ∆=+>即20()m b +>*。
高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.2 抛物线的简单几何性质 第2课时 抛物线方程及性质的应用
高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2 抛物线的简单几何性质第2课时抛物线方程及性质的应用达标练新人教A版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2 抛物线的简单几何性质第2课时抛物线方程及性质的应用达标练新人教A版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2.3.2 抛物线的简单几何性质第2课时抛物线方程及性质的应用1。
直线y=kx-2交抛物线y2=8x于A,B两点,若AB中点的横坐标为2,则k= ( )A。
2或-2 B。
—1 C.2 D.3【解析】选C。
由得k2x2—4(k+2)x+4=0,则=4,即k=2或k=-1,又由Δ=16(k+2)2—16k2〉0,知k=2.2。
已知F为抛物线y2=8x的焦点,过F且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,则||FA|—|FB||的值等于()A.4B.8C.8D.16【解析】选C。
依题意F(2,0),所以直线方程为y=x—2,由消去y得x2—12x+4=0。
设A(x1,y1),B(x2,y2),则||FA|—|FB||=|(x1+2)—(x2+2)|=|x1-x2|===8.3.若函数f(x)=log2(x+1)—1的零点是抛物线x=ay2焦点的横坐标,则a=________.【解析】由f(x)=log2(x+1)—1=0,知x=1,抛物线x=ay2焦点的坐标是F,由题设条件知=1,所以a=。
(易错题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试题(答案解析)
一、选择题1.已知直线()()20y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,F 为抛物线C 的焦点.若4FA FB =,则k =( )A .45B C .23D 2.已知椭圆221124y x +=,圆22:4O x y +=,过椭圆上任一与顶点不重合的点G 引圆的两条切线,切点分别为,P Q ,直线PQ 与x 轴,y 轴分别交于点,M N ,则2231OMON+=( )A .54 B .45C .43D .343.设直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N ,与抛物线22(0)y px p =>交于,A B 两点,且N 是线段AB 的中点,若直线l 有且只有4条,则p 的取值范围是( )A .B .(1,3)C .(0,3)D .4.在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是侧面11BCC B 内一点,且点P 满足到平面11ABB A 的距离等于到点1C 的距离,则点P 的轨迹是( )A .一条线段B .圆的一部分C .椭圆的一部分D .抛物线的一部分5.已知F 是抛物线2:4E y x =的焦点,若直线l 过点F ,且与抛物线E 交于B ,C 两点,以BC 为直径作圆,圆心为A ,设圆A 与y 轴交于点M ,N ,则MAN ∠的取值范围是( )A .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .20,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦C .2,33ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦6.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( )A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .7.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为( )A .2B .52C .3D .728.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,直线:l y kx =与C 交于A ,B 两点,以AB 为直径的圆过点F ,若C 上存在点P 满足4=BP BF ,则C 的离心率为( ) A .3B .102C .5D .109.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .16310.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则该椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭B .2623⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭C .22223⎛ ⎝⎭D .332,3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭11.已知直线l 的方程为1y kx =-,双曲线C 的方程为221x y -=.若直线l 与双曲线C 的右支相交于不同的两点,则实数k 的取值范围是( ) A .(2,2)B .2)C .[2,2]D .2)12.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .)2,+∞B .)2,⎡+∞⎣C .(2D .(2⎤⎦二、填空题13.设F 是抛物线2:2C y x =的焦点,A 、B 是抛物线C 上两个不同的点,若直线AB 恰好经过焦点F ,则4AF BF +的最小值为_______.14.已知椭圆22:12x C y +=的左焦点为F ,椭圆外一点(0,)(1)P t t >,直线PF 交椭圆于A 、B 两点,过P 作椭圆C 的切线,切点为E ,若23||4||||PE PA PB =⋅,则t =____________.15.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、焦点为1F 、2F ,点P 为双曲线C 的渐近线上一点,120PF PF ⋅=,若直线1PF 与圆222x y a +=相切,则双曲线C 的离心率为___________.16.在双曲线22221x y a b-=上有一点P ,12,F F 分别为该双曲线的左、右焦点,121290,F PF F PF ∠=︒的三条边长成等差数列,则双曲线的离心率是_______.17.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的两条渐近线与直线1x =-所围成的三角形的面积为4,则双曲线C 的离心率为________.18.已知P 为椭圆22143x y +=上一点,1F 、2F 是焦点,1260F PF ∠=︒,则12F PF S =△______.19.对抛物线C :24x y =,有下列命题:①设直线l :1y kx =+,则直线l 被抛物线C 所截得的最短弦长为4;②已知直线l :1y kx =+交抛物线C 于A 、B 两点,则以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切;③过点()()2,P t t R ∈与抛物线有且只有一个交点的直线有1条或3条;④若抛物线C 的焦点为F ,抛物线上一点()2,1Q 和抛物线内一点()()2,1R m m >,过点Q 作抛物线的切线1l ,直线2l 过点Q 且与1l 垂直,则2l 平分RQF ∠;其中你认为是正确命题的所有命题的序号是______.20.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为椭圆的右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆离心率的最大值为______.三、解答题21.(1)已知等轴双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的上顶点到一条渐近线的距离为1,求此双曲线的方程;(2)已知抛物线24y x =的焦点为F ,设过焦点F 且倾斜角为45︒的直线l 交抛物线于A ,B 两点,求线段AB 的长.22.已知抛物线()2:20C y px p =>过点()4,4-,直线2y x m =-+与抛物线C 相交于不同两点A 、B .(1)求实数m 的取值范围;(2)若AB 中点的横坐标为1,求以AB 为直径的圆的方程.23.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为2,离心率为12.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 与x 轴正半轴和y 轴分别交于点,Q P ,与椭圆分别交于点,M N ,各点均不重合且满足,PM MQ PN NQ λμ==.若4λμ+=-,证明:直线l 恒过定点.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.25.已知抛物线24C y x =:的交点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点 (1)当直线l 的倾斜角为135°时,求AB(2)若过点P (1,2)的直线m 与抛物线C 相切,且直线//m 直线l ,求直线l 的方程 26.已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点(2,)A m 在抛物线E 上, 且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点(1,0)G -,延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:以点F 为圆心且与直线GA 相切的圆,必与直线GB 相切.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,将直线AB 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由4FA FB =可得出124y y =,代入韦达定理求出正数m 的值,即可求得k 的值.【详解】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,整理得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由4FA FB =得()12242x x +=+,即124my my =,124y y ∴=,12258y y y m ∴+==,可得285m y =,则22122844165m y y y ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 0m >,解得54m =,因此,145k m ==. 故选:A. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.2.D解析:D 【分析】设112233(,),(,),(,)P x y Q x y G x y ,则可得切线,GP GQ 的方程,即可得到直线PQ 的方程,进而可求出点点,M N 的坐标,再结椭圆方程可求出2231OMON+的值【详解】解:设112233(,),(,),(,)P x y Q x y G x y ,则切线GP 的方程为114x x y y +=,切线GQ 的方程为224x x y y +=, 因为点G 在切线,GP GQ 上,所以13134x x y y +=,23234x x y y +=, 所以直线PQ 的方程为334x x y y +=, 所以3344(,0),(0,)M N x y , 因为点33(,)G x y 在椭圆221124y x+=上,所以2233312x y +=,所以22223333223311123(3)161616164x y x y OM ON+=+=+==, 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的标准方程,以及简单性质有应用,解题的关键是设点33(,)G x y ,再由已知条件得到直线PQ 的方程为334x x y y +=,从而可得,M N 的坐标,进而可得答案,考查计算能力和转化能力,属于中档题3.B解析:B 【分析】根据l 有且只有4条,易知直线l 的斜率不存在时,有两条,得到直线l 斜率存在时,有两条,根据N 是线段AB 的中点,利用点差法得到0ky p =,再根据直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N ,得到0012y x k=--,结合得到02x p =-,2203y p =-再根据点N 在抛物线内部求解. 【详解】设()()()112200,,,,,A x y B x y N x y , 因为l 有且只有4条,当直线l的斜率不存在时,有两条,即2=±x 所以直线l 斜率存在时,有两条, 因为AB 在抛物线上,所以21122222y px y px ⎧=⎨=⎩,两式相减得()2212122y y p x x -=-,因为N 是线段AB 的中点, 所以1202y y y +=, 所以12121202y y p pk x x y y y -===-+, 即0ky p =,因为直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N , 所以0012y x k=--,即002x ky p -=-=-, 所以02x p =-,代入抛物线22y px =,得()222y p p =-,因为点N 在抛物线内部,所以()2022y p p <-,因为点N 在圆上,所以2200(2)3x y -+=,即2203p y +=, 所以2203y p =-,所以()220322y p p p =-<-,即2430p p -+<,解得13p <<, 故选:B 【点睛】方法点睛:解决直线与曲线的位置关系的相关问题,往往先把直线方程与曲线方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.4.D解析:D 【分析】由题意画出图形,可知点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线. 【详解】如图,点P 是侧面11BCC B 内的一动点,点P 到直线1BB 的距离即为点P 到面11ABB A 的距离, 因为点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线, 故选:D . 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方法之定义法:将动点轨迹化归为某一基本轨迹(圆,椭圆,双曲线,抛物线等),然后利用基本轨迹的定义,直接写出方程.5.B解析:B 【分析】设设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y ,直线l :()1y k x =-与 2:4E y x =联立可得()2222240k x k x k -++=,由韦达定理计算12x x +,12x x ,再求以BC 为直径作圆的半径12r BC =,求出圆心A 点横坐标,设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠,由圆的性质可得0cos x MAD r∠=并求出其范围,进而可得MAD ∠的范围,再讨论斜率不存在时MAD ∠的值,即可求解. 【详解】由抛物线2:4E y x =可知,焦点()1,0F ,设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y 设直线l :()1y k x =-代入2:4E y x =可得()2222240k x k x k -++=,所以212224k x x k++= ,121=x x ()()22222121212241612444k k x x x x x x k k +⎛⎫+-=+-=-= ⎪⎝⎭,()()()2222212416111k BC k x x k k+=+-=+⨯,所以()2241k BC k +=,以BC 为直径作圆的半径()222112k r BC k+==,圆心为BC 的中点()20122122k x x x k+=+=, 设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠, 则()()()22202222221111cos 1222212121k x k k MAD r k k k k ++∠====+<+=+++ 且1cos 2MAD ∠>,所以03MAD π<∠<, 当k 不存在时,1,2x y ==±,此时2r ,01x =,1cos 2MAD ∠=,3MAD π∠=,所以03MAD π<∠≤可得203MAN π<∠≤, 所以MAN ∠的取值范围是20,3π⎛⎤⎥⎝⎦故选:B 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是联立直线与抛物线的方程,求出圆的半径和圆心坐标,由圆的性质知圆心与弦中点的连线与弦垂直可求出12MAN ∠的范围,进而可计算MAN ∠的范围.6.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合222b c a =-转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).7.B解析:B 【分析】利用抛物线的定义,把P 到y 轴的距离转化为1||2PF -,利用几何法求最值 【详解】抛物线22y x =的焦点1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线1:2l x =-,如图示:过P 作PP 1⊥y 轴于P 1,作PP 2⊥l于P 2,则211||||2PP PP -= 所以点P 到点332D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和为 1211||||||||||||22PD PP PD PP PD PF +=+-=+- 由图示,易知,当P 落在Q 时,DPF 三点共线,||||||PD PF DF +=, 其他位置,都有||||||PD PF DF +> 所以点P 到点332D ⎛⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为: 221111335||||||||||2022222PD PP PD PF DF ⎛⎫⎛⎫+=+-≥-=-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当D 、P 、F 三点共线时取最小值. 故选:B 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.8.B解析:B 【分析】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,求出BP ,AF ,BF 的坐标,根据4=BP BF 得到,m n ,由点F 在圆上得到22200=+c x y ,把点P ,B 坐标代入双曲线方程联立,可得答案. 【详解】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,()00,=--BP m x n y ,()00,=+AF c x y ,()00,=--BF c x y . 4=BP BF ,()000044,c x m x y n y ⎧-=-∴⎨-=-⎩,00433m c x n y =-⎧⎨=-⎩. 以AB 为直径的圆过点F ,()()00,,0AF BF c x y c x y ∴⋅=+⋅--=,即22200=+c x y ①,点P ,B 均在双曲线上,2200221x y a b ∴-=②,()()2200224331---=c x y a b ③.②-③整理得()()2000222--=-c x x c y a b ,将22200=-y c x 代入,整理得()22220223-=c a x c,于是()22222200233-=-=b a c y c x c ,最后将20x ,20y 代入双曲线方程,整理得22410c a =,所以2e ==. 故选:B. 【点睛】本题考查了直线与双曲线的位置关系、圆的有关性质及与向量的结合,关键点是利用4=BP BF 和AF BF ⋅得到点之间的关系,考查了学生分析问题、解决问题的能力.9.D解析:D 【分析】由题意作出MD 垂直于准线l ,然后得2PM MD =,得30∠=︒DPM ,写出直线方程,联立方程组,得关于y 的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算. 【详解】如图,过点M 做MD 垂直于准线l ,由抛物线定义得MF MD =,因为PF FM =,所以2PM MD =,所以30∠=︒DPM ,则直线MN方程为1)x y =-,联立21)4x y x y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x 得,231030y y -+=,设()()1122,,,M x y N x y ,所以121210,13y y y y +==,得121016||2233MN y y =++=+=. 故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.10.B解析:B 【分析】由题意设椭圆的左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形,再根据椭圆的定义化简得22cos 2sin a c c =+αα,得到离心率关于α的函数表达式,再利用辅助角公式和三角函数的单调性求得离心率的范围. 【详解】由题意椭圆22221x y a b+=()00a b >>,上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,设左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形.根据椭圆的定义:2AF AN a +=,由题∠ABF =α,则∠ANF =α, 所以22cos 2sin a c c αα+=, 利用2112sin cos 24c e a πααα===+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∵,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴342πππα<+<,124πα<<⎛⎫+ ⎪⎝⎭e 的取值范围是2⎛ ⎝⎭, 故选B . 【点睛】本题主要考查了椭圆的离心率的取值范围问题,其中解答中合理利用椭圆的定义和题设条件,得到22cos 2sin a c c =+αα,再利用三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.11.D解析:D 【分析】联立直线方程1y kx =-和双曲线方程221x y -=,化为22(12)20k x kx --=+,由于直线1y kx =-与双曲线221x y -=的右支交于不同两点,可得210k -≠,由2248(1)0k k ∆=+->,1k <,解得即可【详解】解:联立直线方程1y kx =-和双曲线方程221x y -=,化为22(12)20k x kx --=+, 因为直线1y kx =-与双曲线221x y -=的右支交于不同两点, 所以210k -≠,且2248(1)0k k ∆=+->,1k <,解得1k <<,所以实数k 的取值范围为, 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是直线方程和双曲线方程联立方程组,消元后结合题意可得2248(1)0k k ∆=+->,1k <,从而可得答案12.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e -=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.二、填空题13.【分析】设点设直线的方程为联立直线与抛物线的方程列出韦达定理推导出利用基本不等式可求得的最小值【详解】若直线与轴重合则直线与抛物线只有一个交点不合乎题意易知抛物线的焦点为准线方程为设点设直线的方程为解析:92【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立直线AB 与抛物线C 的方程,列出韦达定理,推导出112AF BF+=,利用基本不等式可求得4AF BF +的最小值. 【详解】若直线AB 与x 轴重合,则直线AB 与抛物线C 只有一个交点,不合乎题意.易知抛物线C 的焦点为1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线方程为12x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立2122x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得2210y my --=,2440m ∆=+>,由韦达定理可得122y y m +=,121y y =-,()()()12121212211111*********m y y AF BF my my my my x x +++=+=+=++++++()()21222212122222121m y y m m y y m y y m m +++===+++-++, ()4111144522AF BF AF BF AF BF AF BF BF AF ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19522⎛≥+= ⎝, 当且仅当2AF BF =时,等号成立,因此,4AF BF +的最小值为92. 故答案为:92. 【点睛】结论点睛:过抛物线的焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,则112AF BF p+=. 14.【分析】设交点由两点得直线方程由直线方程与椭圆方程联立消去后应用韦达定理得可计算代入在上半椭圆用函数解析式表示出上半椭圆并求导数设切点为求出切线方程切点坐标可用表示从而求得代入已知等式后求得值【详解解析:2【分析】设交点1122(,),(,)A x y B x y ,由两点得直线PF 方程,由直线方程与椭圆方程联立,消去后应用韦达定理得1212,x x x x +,可计算PA PB ,代入1212,x x x x +,P 在上半椭圆,用函数解析式表示出上半椭圆,并求导数,设切点为11(,)x y ,求出切线方程,切点坐标可用t 表示,从而求得2PE ,代入已知等式后求得t 值. 【详解】由题意(1,0)F -,直线AB 方程为00(1)t y x t tx t -=+=+--,设1122(,),(,)A x y B x y ,由2212y tx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得2222(12)4220t x t x t +++-=,2122412t x x t +=-+,21222212t x x t-=+, ∵,PA PB 同向,∴11221212(,)(,)()()PA PB PA PB x y t x y t x x y t y t =⋅=-⋅-=+--22211221222(1)(1)(,)(,)(1)21t t x tx x tx t x x t +-⋅=+=+, 设11(,)E x y ,过E 点的切线方程为11()y y k x x -=-,1t >,切点E 在x轴上方,由y =2xy y '==-,∴112PE xk y =-,切线方程为1111()2x y y x x y -=--,化简得1122x x y y +=, 直线过(0,)P t ,则122y t =,11y t =,由椭圆方程得21222x t=-, 222211221()2()PE x y t t t t=+-=-+-, ∵23||4||||PE PA PB =⋅,∴22222218(1)(1)32()21t t t t t t +-⎡⎤-+-=⎢⎥+⎣⎦,化简得223t =,∵1t >,∴t =故答案为:2. 【点睛】 关键点点睛:本题考查直线与椭圆相交、相切问题,解题方法是设而不求的思想方程,即设交点1122(,),(,)x y x y ,由直线方程与椭圆方程联立,消去后应用韦达定理得1212,x x x x +,然后计算PA PB ,设切点坐标,用导数求出切线斜率,得切线方程,代入坐标(0,)t 可求得切点坐标(用t 表示),求出2PE ,再结合已知条件求出结果.15.【分析】作出图形设与圆相切于点分析出可求得的值进而可得出双曲线的离心率为即可得解【详解】如下图所示设与圆相切于点则则则为的中点则为的中点由直角三角形的性质可得因为为的中点则由于双曲线的两渐近线关于轴 解析:2【分析】作出图形,设1PF 与圆222x y a +=相切于点E ,分析出23POF π∠=,可求得ba的值,进而可得出双曲线C 的离心率为21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即可得解. 【详解】如下图所示,设1PF 与圆222x y a +=相切于点E ,则OE a =,120PF PF ⋅=,则12PF PF ⊥,1OE PF ⊥,则2//OE PF , O 为12F F 的中点,则E 为1PF 的中点,222PF OE a ∴==,由直角三角形的性质可得1OF OP =,因为E 为1PF 的中点,则1EOF POE ∠=∠, 由于双曲线的两渐近线关于y 轴对称,可得21POF EOF ∠=∠,所以,12EOF POE POF ∠=∠=∠,则1223EOF POE POF POF π∠+∠+∠=∠=, 所以,23POF π∠=,则tan 33b a π==, 因此,双曲线C 的离心率为22222212c c a b b e a a a a +⎛⎫====+= ⎪⎝⎭. 故答案为:2. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.16.5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式可设的三边长表示为最后根据勾股定理得到根据齐次方程求解离心率【详解】设并且的三边成等差数列最长的边为则三边长表示为又整理为两边同时除以得解得:或(舍)所解析:5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式,可设12PF F △的三边长表示为24,22,2c a c a c --,最后根据勾股定理得到22650c ac a -+=,根据齐次方程求解离心率. 【详解】设12PF PF >,并且122PF PF a -=,12PF F △的三边成等差数列,最长的边为2c ,则三边长表示为24,22,2c a c a c --, 又1290F PF ∠=,()()22224224c a c a c ∴-+-=,整理为22650c ac a -+=,两边同时除以2a 得,2650e e -+=,解得:5e =或1e =(舍),所以双曲线的离心率是5. 故答案为:5 【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,求离心率是圆锥曲线常考题型,涉及的方法包含1.根据,,a b c 直接求,2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解,3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.17.【分析】求出双曲线的渐近线方程求解时的值然后求解三角形的面积推出离心率即可【详解】双曲线的渐近线方程为将代入中解得故故故双曲线的离心率故答案为:【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率常用的方法有:(1【分析】求出双曲线的渐近线方程,求解1x =-时,y 的值,然后求解三角形的面积,推出离心率即可. 【详解】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a=±,将1x =-代入b y x a =±中,解得by a=±, 故12142ba =,故4b a=,故双曲线C 的离心率c e a ===.【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率常用的方法有:(1)公式法(求出,a c 的值再代离心率的公式求解);(2)方程法(根据已知找到关于离心率的方程再解方程得解).要根据已知条件灵活选择方法求解.18.【分析】利用余弦定理以及椭圆的定义可得再由三角形面积公式计算可得结果【详解】由已知得所以从而在中即①由椭圆的定义得即②由①②得所以故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的定义考查余弦定理的应用三角【分析】利用余弦定理以及椭圆的定义可得124PF PF ⋅=,再由三角形面积公式计算可得结果. 【详解】由已知得2a =,b =1c ==,从而1222F F c ==,在12F PF △中,2221212122cos60F F PF PF PF PF ︒=+-⋅,即2212124PF PF PF PF =+-⋅,① 由椭圆的定义得124PF PF +=, 即221212162PF PF PF PF +=+⋅,② 由①②得124PF PF ⋅=,所以12121sin 602F PF S PF PF ︒=⋅=△【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的定义,考查余弦定理的应用、三角形面积公式,对于焦点三角形面积问题,一是结合余弦定理和面积公式,二是利用椭圆定义可得解,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.19.①②④【分析】①将抛物线与直线联立消去利用根与系数关系求出再由弦长公式即可求出弦长进而可求出弦长的最小值即可判断①的正误;②利用中点坐标公式求出以为直径的圆的圆心的纵坐标判断圆心到直线的距离与半径的解析:①②④ 【分析】①将抛物线与直线联立消去y ,利用根与系数关系求出12x x +,12x x ,再由弦长公式即可求出弦长,进而可求出弦长的最小值,即可判断①的正误;②利用中点坐标公式,求出以AB 为直径的圆的圆心的纵坐标,判断圆心到直线的距离121y y ++与半径||2AB r =的大小关系,即可判断②的正误; ③将2x =代入24x y =,可得()2,1P 在抛物线上,此时当直线的斜率不存在时,只有一个交点,当直线与抛物线相切时,也只有一个交点,故与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,可判断③错误;④设1l 的方程为()12y k x -=-,将直线与抛物线联立消去y ,利用判别式即可求出k ,进而可求出直线1l 的倾斜角,即可判断④的正误. 【详解】①联立方程241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,消去y 可得2440x kx --=,216160k ∆=+>恒成立,设两交点坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y , 所以由根与系数的关系得124x x k +=,124x x ⋅=-,故AB ==2444k =+≥,当0k =时,AB 取得最小值4,所以最短弦长为4,故①正确,②由①可知124x x k +=,则21212242y y kx kx k +=++=+,故以AB 为直径的圆的圆心坐标为()22,21k k +,半径2222ABr k ==+, 抛物线24x y =的准线方程为1y =-,故圆心到准线1y =-的距离2221122d k k r =++=+=, 所以以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切,故②正确,③将2x =代入24x y =,解得1y =,所以当1t =时,即()2,1P 在抛物线上, 当直线的斜率不存在时,方程为2x =,此时只有一个交点()2,1,当直线斜率存在且只与抛物线只有一个交点时,当且仅当该直线为切线时满足条件, 所以过点()2,P t 只与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,故③错误, ④因为抛物线的焦点为()0,1F ,又()2,1Q ,()2,R m , 所以三角形FQR 为直角三角形且过()2,1Q 的切线斜率一定存在, 设1l 的方程为()12y k x -=-,代入24x y =,可得24840x k k -+-=,由()2164840k k ∆=--=可得1k =,即直线1l 的倾斜角为45︒,因为直线2l 过点Q 且与1l 垂直,所以一定平分RQF ∠,故④正确. 故答案为:①②④ 【点睛】思路点睛:直线与抛物线交点问题的解题思路:(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组; (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.20.【分析】设左焦点为根据椭圆的定义有且O 是直角三角形斜边的中点所以离心率由角的范围可求得离心率的最大值【详解】因为关于原点对称所以B 也在椭圆上设左焦点为根据椭圆的定义:又因为所以O 是直角三角形斜边的中【分析】设左焦点为F ',根据椭圆的定义有,||||2AF BF a +=,且O 是直角三角形ABF 斜边的中点,所以||2,||2sin ,||2cos AB c AF c BF c αα===,离心率11sin cos 4c a πααα==+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由角的范围可求得离心率的最大值. 【详解】因为,B A 关于原点对称,所以B 也在椭圆上,设左焦点为F ',根据椭圆的定义:||2AF AF a '+=,又因为||BF AF '=,所以||||2AF BF a +=,O 是直角三角形ABF 斜边的中点,所以||2,||2sin ,||2cos AB c AF c BF c αα===,所以2(sin cos )2c a αα+=,所以11sin cos 4c a πααα==+⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 由于,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以当12πα=,故答案为:3. 【点睛】关键点点睛:求椭圆的离心率关键在于由椭圆的定义,善于利用平面几何中的边、角关系建立关于,,a b c 的等式或不等式.三、解答题21.(1)22122y x -=;(2)8.【分析】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,再由点到直线距离公式求解即可; (2)求得直线方程代入抛物线,结合焦点弦长求解即可. 【详解】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,且顶点(0,)a 到渐近线的距离为1,可得1a b =⎧=,解得a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩22122y x -=(2)抛物线24y x =的焦点为(1,0)F直线l 的方程为0tan 45(1)y x -=︒⋅-,即1y x =-.与抛物线方程联立,得214y x y x =-⎧⎨=⎩,消y ,整理得2610x x -+=,设其两根为1x ,2x ,且126x x +=.由抛物线的定义可知,12||628AB x x p =++=+=. 所以,线段AB 的长是8. 【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式. 22.(1)1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭;(2)()()2215114x y -++=.【分析】(1)将点()4,4-的坐标代入抛物线C 的方程,求出p 的值,可得出抛物线C 的方程,再将直线2y x m =-+的方程与抛物线C 的方程联立,利用0∆>可求得实数m 的取值范围;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,列出韦达定理,由线段AB 的中点的横坐标可求得m 的值,可求得线段AB 的中点坐标,利用弦长公式可求得AB ,进而可求得以线段AB 为直径的圆的方程. 【详解】(1)将点()4,4-的坐标代入抛物线C 的方程,可得()28416p =-=,解得2p =,所以,抛物线C 的方程为24y x =,联立224y x m y x=-+⎧⎨=⎩,整理可得()224440x m x m -++=,由已知条件可得()22441632160m m m ∆=+-=+>,解得12m >-, 因此,实数m 的取值范围是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,由韦达定理可得121x x m +=+,2124m x x =,由于AB 中点的横坐标为1,则1212x x m +=+=,解得1m =,1214x x ∴=, 由弦长公式可得12AB x x =-===,所以,所求圆的圆心坐标为()1,1- 因此,以AB 为直径的圆的方程为()()2215114x y -++=. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.23.(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意可得122,2c c a ==,再由222b a c =-求出b 的值,从而可得椭圆C 的标准方程;(2)设()()(0,),(,0)(0),,,,M M N N P p Q q q M x y N x y >,从而得()()()(),,,,,,,M M M M N N N N PM x y p MQ q x y PN x y p NQ q x y =-=--=-=--,然后由,PM MQ PN NQ λμ==,可得()222312244120q p λλ--+-=和()222312244120qp μμ--+-=,由此可知,λμ为方程()222312244120q x x p --+-=的两不相等实数根,所以有2244312q λμ+==--,可求出q 的值,从而可得答案 【详解】(1)依题意,22,1c c =∴=.由12c a =,得2,a b =∴= 故椭圆方程为22143x y +=.(2)设()()(0,),(,0)(0),,,,M M N N P p Q q q M x y N x y >,()()()(),,,,,,,M M M M N N N N PM x y p MQ q x y PN x y p NQ q x y ∴=-=--=-=--.由PM MQ λ=,得()()M M M M x q x y p y λλ⎧=-⎪⎨-=-⎪⎩,11M M q x p y λλλ⎧=⎪⎪+∴⎨⎪=⎪+⎩.∵点M 在椭圆上,2211143q p λλλ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭∴+=,整理得()222312244120qp λλ--+-=.同理,由PN NQ μ=可得()222312244120q p μμ--+-=.,λμ∴为方程()222312244120q x x p --+-=的两不相等实数根,2244312q λμ∴+==--. 22q ∴=.又0,q q >∴=∴直线l恒过定点Q .【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是由,PM MQ PN NQ λμ==,得到()222312244120q p λλ--+-=和()222312244120q p μμ--+-=,从而有,λμ为方程()222312244120qx x p --+-=的两不相等实数根,再利用根与系数的关系可得答案,考查数学转化思想,属于中档题24.(1)22143x y +=;(2)7. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为22214x y b+=, 将点A 的坐标代入椭圆C 的方程可得291414b +=,解得23b =,因此,椭圆C 的方程为22143x y +=;。
(新)高中数学第二章圆锥曲线与方程2_4_2抛物线的几何性质学案新人教B版选修2-1
2.4.2 抛物线的几何性质学习目标 1.了解抛物线的范围、对称性、顶点、焦点、准线等几何性质.2.会利用抛物线的性质解决一些简单的抛物线问题.知识点一抛物线的范围思考观察下列图形,思考以下问题:(1)观察焦点在x轴的抛物线与双曲线及椭圆的图形,分析其几何图形存在哪些区别?(2)根据图形及抛物线方程y2=2px(p>0)如何确定横坐标x的范围?梳理抛物线y2=2px(p>0)中,x∈__________,y∈__________.抛物线y2=-2px(p>0)中,x∈__________,y∈__________.抛物线x2=2py(p>0)中,x∈__________,y∈__________.抛物线x2=-2py(p>0)中,x∈__________,y∈__________.知识点二四种形式的抛物线的几何性质标准方程y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) 图形范围x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 对称轴x轴x轴y轴y轴焦点F(p2,0)F(-p2,0)F(0,p2)F(0,-p2)准线方程 x =-p 2x =p 2y =-p 2y =p 2顶点坐标 O (0,0) 离心率 e =1通径长 2p知识点三 直线与抛物线的位置关系直线y =kx +b 与抛物线y 2=2px (p >0)的交点个数决定于关于x 的方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,y 2=2px解的个数,即二次方程k 2x 2+2(kb -p )x +b 2=0解的个数.当k ≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有______个不同的公共点;若Δ=0时,直线与抛物线有______个公共点;若Δ<0时,直线与抛物线________公共点.当k =0时,直线与抛物线的轴__________,此时直线与抛物线有______个公共点.类型一 依据抛物线的几何性质求标准方程例1 抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆9x 2+4y 2=36短轴所在的直线,抛物线焦点到顶点的距离为3,求抛物线的方程及抛物线的准线方程. 引申探究将本例改为“若抛物线的焦点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.反思与感悟 用待定系数法求抛物线方程的步骤跟踪训练1 已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为x 轴,且与圆x 2+y 2=4相交于A ,B 两点,|AB |=23,求抛物线方程.类型二 抛物线的焦半径和焦点弦问题例2 (1)过抛物线y 2=8x 的焦点,倾斜角为45°的直线被抛物线截得的弦长为________. (2) 直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点,与抛物线交于A ,B 两点,若|AB |=8,则直线l 的方程为________________.(3)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________________.反思与感悟 (1)抛物线上任一点P (x 0,y 0)与焦点F 的连线得到的线段叫做抛物线的焦半径,对于四种形式的抛物线来说其焦半径的长分别为: ①抛物线y 2=2px (p >0),|PF |=|x 0+p 2|=p2+x 0;②抛物线y 2=-2px (p >0),|PF |=|x 0-p 2|=p2-x 0;③抛物线x 2=2py (p >0),|PF |=|y 0+p 2|=p2+y 0;④抛物线x 2=-2py (p >0),|PF |=|y 0-p2|=p2-y 0.(2)已知AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的弦,F 为抛物线的焦点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则:①y 1·y 2=-p 2,x 1·x 2=p 24;②|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2θ(θ为直线AB 的倾斜角); ③S △ABO =p 22sin θ(θ为直线AB 的倾斜角);④1|AF |+1|BF |=2p ; ⑤以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.(3)当直线经过抛物线的焦点,且与抛物线的对称轴垂直时,直线被抛物线截得的线段称为抛物线的通径,显然通径长等于2p .跟踪训练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.类型三 抛物线综合问题命题角度1 与抛物线有关的最值问题例3 抛物线y 2=4x 的焦点为F ,点P (x ,y )为该抛物线上的动点,若点A (-1,0),求|PF ||PA |的最小值.反思与感悟 (1)若曲线和直线相离,在曲线上求一点到直线的距离最小问题,可找到与已知直线平行的直线,使其与曲线相切,则切点为所要求的点.(2)以上问题一般转化为“两点之间线段最短”或“点到直线的垂线段最短”来解决. 跟踪训练3 已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( ) A .2 B .3 C.115 D.3716命题角度2 定值或定点问题例4 抛物线y 2=2px (p >0)上有两动点A ,B 及一个定点M ,F 为抛物线的焦点,若|AF |,|MF |,|BF |成等差数列.(1)求证:线段AB 的垂直平分线过定点Q ;(2)若|MF |=4,|OQ |=6(O 为坐标原点),求抛物线的方程.反思与感悟 在抛物线的综合性问题中,存在着许多定值问题,我们不需要记忆关于这些定值的结论,但必须牢牢掌握研究这些定值问题的基本方法,如设直线的点斜式方程、根与系数关系的利用、焦半径的转化等.跟踪训练4 在平面直角坐标系xOy 中,直线l 与抛物线y 2=4x 相交于不同的A ,B 两点,OA →·OB →=-4,求证:直线l 必过一定点.1.已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,记C 的焦点为F ,则直线AF 的斜率为( )A .-43B .-1C .-34D .-122.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( ) A.172 B .3 C. 5 D.923.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线l 交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的中点的横坐标为3,则|AB |=________.4.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的长为8,则p =________.5.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线C 上,且|AK |=2|AF |,则△AFK 的面积为________.1.抛物线的中点弦问题用点差法较简便.2.轴对称问题,一是抓住对称两点的中点在对称轴上,二是抓住两点连线的斜率与对称轴所在直线斜率的关系.3.在直线和抛物线的综合问题中,经常遇到求定值、过定点问题.解决这类问题的方法很多,如斜率法、方程法、向量法、参数法等.解决这些问题的关键是代换和转化.提醒:完成作业 第二章 2.4.2答案精析问题导学 知识点一思考 (1)抛物线与另两种曲线相比较,有明显的不同,椭圆是封闭曲线,有四个顶点,有两个焦点,有中心;双曲线虽然不是封闭曲线,但是有两支,有两个顶点,两个焦点,有中心;抛物线只有一条曲线,一个顶点,一个焦点,无中心.(2)由抛物线y 2=2px (p >0)有⎩⎪⎨⎪⎧2px =y 2≥0,p >0,所以x ≥0.所以抛物线x 的范围为x ≥0.抛物线在y 轴的右侧,当x 的值增大时,︱y ︱也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.梳理 [0,+∞) (-∞,+∞) (-∞,0] (-∞,+∞) (-∞,+∞) [0,+∞) (-∞,+∞) (-∞,0] 知识点三两 一 没有 平行或重合 一 题型探究例1 解 椭圆的方程可化为x 24+y 29=1,其短轴在x 轴上,∴抛物线的对称轴为x 轴,∴设抛物线的方程为y 2=2px 或y 2=-2px (p >0). ∵抛物线的焦点到顶点的距离为3, 即p2=3,∴p =6. ∴抛物线的标准方程为y 2=12x 或y 2=-12x , 其准线方程分别为x =-3或x =3. 引申探究解 由题意,设抛物线方程为y 2=2mx (m ≠0),焦点F (m 2,0),直线l :x =m2,所以A ,B 两点坐标为(m 2,m ),(m2,-m ),所以|AB |=2|m |. 因为△OAB 的面积为4,所以12·|m2|·2|m |=4,所以m =±2 2.所以抛物线的标准方程为y 2=±42x .跟踪训练1 解 由已知,抛物线的焦点可能在x 轴正半轴上,也可能在负半轴上. 故可设抛物线方程为y 2=ax (a ≠0).设抛物线与圆x 2+y 2=4的交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). ∵抛物线y 2=ax (a ≠0)与圆x 2+y 2=4都关于x 轴对称, ∴点A 与B 关于x 轴对称, ∴|y 1|=|y 2|且|y 1|+|y 2|=23, ∴|y 1|=|y 2|=3,代入圆x 2+y 2=4, 得x 2+3=4,∴x =±1,∴A (±1,3)或A (±1,-3),代入抛物线方程,得(3)2=±a ,∴a =±3. ∴所求抛物线方程是y 2=3x 或y 2=-3x .例2 (1)16 (2)x +y -1=0或x -y -1=0 (3)72跟踪训练2 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.若设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+p 2+x 2+p2=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 到准线的距离等于3+32=92.例3 解 抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,如图,过点P 作PN 垂直x =-1于点N ,由抛物线的定义可知|PF |=|PN |, 连接PA , 在Rt△PAN 中,sin∠PAN =|PN ||PA |,当|PN ||PA |=|PF ||PA |最小时,sin∠PAN 最小,即∠PAN 最小,即∠PAF 最大,此时,PA 为抛物线的切线, 设PA 的方程为y =k (x +1), 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +1,y 2=4x ,得k 2x 2+(2k 2-4)x +k 2=0, 所以Δ=(2k 2-4)2-4k 4=0, 解得k =±1,所以∠PAF =∠NPA =45°, |PF ||PA |=|PN ||PA |=cos∠NPA =22. 跟踪训练3 A例4 (1)证明 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0), 则|AF |=x 1+p 2,|BF |=x 2+p2,|MF |=x 0+p2,x 0为已知值. 由题意得x 0=x 1+x 22,∴线段AB 的中点坐标可设为(x 0,t ), 其中t =y 1+y 22≠0(否则|AF |=|MF |=|BF |⇒p =0).而k AB =y 1-y 2x 1-x 2=y 1-y 212py 21-y 22=2p y 1+y 2=pt , 故线段AB 的垂直平分线的方程为y -t =-t p(x -x 0),即t (x -x 0-p )+yp =0,可知线段AB 的垂直平分线过定点Q (x 0+p ,0).(2)解 由|MF |=4,|OQ |=6,得x 0+p2=4,x 0+p =6,联立解得p =4,x 0=2.∴抛物线方程为y 2=8x .跟踪训练4 证明 设l :x =ty +b ,代入抛物线y 2=4x , 消去x 得y 2-4ty -4b =0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4b . 又∵OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2 =(ty 1+b )(ty 2+b )+y 1y 2 =t 2y 1y 2+bt (y 1+y 2)+b 2+y 1y 2 =-4bt 2+4bt 2+b 2-4b =b 2-4b , 又∵OA →·OB →=-4,∴b 2-4b =-4, 解得b =2,故直线过定点(2,0). 当堂训练1.C 2.A 3.8 4.2 5.8。
【数学】2.3.2 抛物线的简单几何性质 课件1(人教A版选修1-1)
解法3
F1(1 , 0), l的方程为:y x 1
y x 1 2 x 6x 1 0 2 y 4x
⇒x1 +x2 = 6, x1x2 =1
|AB |= |AF|+ |BF |
= |AA1 |+ |BB1 |
y
6
A1
5
4
A
3
2
1
=(x1+1)+(x2+1)
=x1+x2+2=8
x
x2 = 2py (p>0) y
F
x2 = -2py (p>0) y
x
l
(p>0) y
l O F
l x
F
O
x
O
O
F
x≥0 y∈R
x≤0 y∈R
x∈R y≥0
x∈R y≤0
关于y轴对称
对称性 关于x轴对称 关于x轴对称 关于y轴对称
顶点
离心率
(0,0) e=1
(标准方程中2p的几何意义) 补充(1)通径:
y x 1 2 x 6x 1 0 2 y 4x
x1 3 2 2 x2 3 2 2 或 y1 2 2 2 y2 2 2 2
2 2 AB = (x1 -x2 ) +(y1 -y2 ) = 8
解法2
x y
0 0.25 1 2.25 4 0 1 2 3 4
6.25 … 5 …
o
描点及连线:
思考:顶点在坐标原点,对称轴是坐标轴,并且经过点 M(2, 2 2 )的抛物线有几条?求出它们的标准方程. 解:因为抛物线关于对称轴对称,它的顶点在原点,
原创3:2.3.2 抛物线的简单几何性质
∴-1<k<13,因此-1<k<31且 k≠0.
综上可知,斜率 k 的取值范围为k-1<k<பைடு நூலகம்3且k≠0
.
题目类型三、抛物线的焦点弦问题
例 3、 已知抛物线的顶点在原点,x 轴为对称轴,经过 焦点且倾斜角为π4的直线 l 被抛物线所截得的弦长为 6,求抛 物线方程.
【思路探究】 (1)焦点在 x 轴上的抛物线方程如何设? (2)过焦点且倾斜角为π4的直线方程怎么求?它被抛物线 截得的弦长问题能联系抛物线的定义吗?
3.过抛物线焦点的弦长 设过抛物线焦点的弦的端点为 A(x1,y1),B(x2,y2),则:
y2=2px(p>0) |AB|=x1+x2+p y2=-2px(p>0) |AB|=p-(x1+x2) x2=2py(p>0) |AB|=y1+y2+p x2=-2py(p>0) |AB|=p-(y1+y2)
【变式训练】 本例中,若把直线的倾斜角改为 135°,被抛物线截得的 弦长改为 8,其他条件不变,试求抛物线的方程. 【解】 如图,依题意当抛物线方程设为 y2=2px(p>0) 时,
抛物线的准线为 l,则直线方程为 y=-x+12p.
设直线交抛物线于 A(x1,y1),B(x2,y2),
则由抛物线定义得|AB|=|AF|+|FB|=|AC|+|BD|=x1+p2
标准方程
y2=2px (p>0)
y2=-2px (p>0)
x2=2py (p>0)
x2=-2py (p>0)
图形
范围 x≥0,y∈R 性 对称轴 x轴 质 顶点 O(0,0)
离心率 e=1
x≤0,y∈R
x∈R,y≥0 x∈R,y≤0 y轴
知识点二、直线与抛物线的位置关系
【问题导思】 1.直线与抛物线有哪几种位置关系? 【提示】 三种:相离、相切、相交. 2.若直线与抛物线只有一个交点,直线与抛物线一定相 切吗? 【提示】 不一定,当平行或重合于抛物线的对称轴的 直线与抛物线相交时,也只有一个交点.
2022高中数学第二章圆锥曲线与方程4抛物线2抛物线的简单几何性质3作业含解析新人教A版选修2_
抛物线的简单几何性质(二)一、基础过关1.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 2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3)在抛物线上,且|P 1F |,|P 2F |,|P 3F |成等差数列,则有( )A .x 1+x 2=x 3B .y 1+y 2=y 3C .x 1+x 3=2x 2D .y 1+y 3=2y 23.设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,A 是抛物线上的一点,FA →与x 轴正向的夹角为60°,则|OA |为 ( ) A.214p B.212p C.136p D.1336p 4.已知F 是抛物线y =14x 2的焦点,P 是该抛物线上的动点,则线段PF 中点的轨迹方程是 ( )A .x 2=2y -1B .x 2=2y -116C .x 2=y -12D .x 2=2y -2 5.抛物线x 2=ay (a ≠0)的焦点坐标为__________.6.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2).若线段FA 的中点B 在抛物线上,则B 到该抛物线准线的距离为________.二、能力提升7.若点P 在抛物线y 2=x 上,点Q 在圆M :(x -3)2+y 2=1上,则|PQ |的最小值是( )A.3-1B.102-1 C .2 D.112-1 8.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作两弦AB 和CD ,其所在直线的倾斜角分别为π6与π3,则|AB |与|CD |的大小关系是( )A .|AB |>|CD | B .|AB |=|CD |C .|AB |<|CD | D .|AB |≠|CD |9.设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,过点M (3,0)的直线与抛物线相交于A ,B 两点,与抛物线的准线相交于点C ,|BF |=2,则△BCF 与△ACF 的面积之比S △BCF S △ACF=________. 10.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,且|AB |=52p ,求AB 所在的直线方程.11.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 与抛物线y 2=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.12.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线与x 轴交点为Q ,过Q 点的直线l 交抛物线于A 、B 两点.(1)直线l 的斜率为22,求证:FA →·FB →=0; (2)设直线FA 、FB 的斜率为k FA 、k FB ,探究k FB 与k FA 之间的关系并说明理由.三、探究与拓展13.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则称AB 为抛物线的焦点弦.求证:(1)y 1y 2=-p 2;x 1x 2=p 24; (2)1|FA |+1|FB |=2p ; (3)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.答案1.B 2.C 3.B 4.A5.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a 46.34 2 7.D 8.A10.解 如图所示,抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p2,A (x 1,y 1), B (x 2,y 2),设A 、B 到准线的距离分别为d A ,d B ,由抛物线的定义知,|AF |=d A =x 1+p 2, |BF |=d B =x 2+p 2, 于是|AB |=x 1+x 2+p =52p ,x 1+x 2=32p . 当x 1=x 2时,|AB |=2p <52p ,直线AB 与Ox 不垂直. 设直线AB 的方程为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,y 2=2px ,得k 2x 2-p (k 2+2)x +14k 2p 2=0. x 1+x 2=p k 2+2k 2=32p ,解得k =±2. ∴直线AB 的方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2或y =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2. 11.解 (1)由题意知,抛物线焦点为(1,0),设l :x =ty +1,代入抛物线方程y 2=4x ,消去x ,得y 2-4ty -4=0.设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4,OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(ty 1+1)(ty 2+1)+y 1y 2=t 2y 1y 2+t (y 1+y 2)+1+y 1y 2=-4t 2+4t 2+1-4=-3.(2)设l :x =ty +b ,代入抛物线方程y 2=4x ,消去x ,得 y 2-4ty -4b =0,设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4b .∵OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(ty 1+b )(ty 2+b )+y 1y 2=t 2y 1y 2+bt (y 1+y 2)+b 2+y 1y 2=-4bt 2+4bt 2+b 2-4b =b 2-4b ,令b 2-4b =-4,∴b 2-4b +4=0,∴b =2,∴直线l 过定点(2,0).12.(1)证明 ∵Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0, ∴直线l 的方程为y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x +p2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x +p2y 2=2px .消去x 得y 2-22py +p 2=0.解得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+222p ,2+1p ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-222p ,2-1p .而F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p2,0,故FA →=((1+2)p ,(1+2)p ),FB →=((1-2)p ,(2-1)p ),∴FA →·FB →=-p 2+p 2=0.(2)解 k FA =-k FB 或k FA +k FB =0.因直线l 与抛物线交于A 、B 两点,故直线l 方程:y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +p2 (k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +p2y 2=2px ,消去x 得ky 2-2py +kp 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1y 2=p 2.k FA =y 1x 1-p 2,k FB =y 2x 2-p2,∴k FA=p2y2y212p-p2=p2y2⎝⎛⎭⎪⎫p2y222p-p2=y2p2-y222p=-k FB.13.证明 如图所示.(1)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线方程:x =-p 2. 设直线AB 的方程为x =ky +p 2,把它代入y 2=2px ,化简,得y 2-2pky -p 2=0.∴y 1y 2=-p 2,∴x 1x 2=y 212p ·y 222p =y 1y 224p 2=-p224p 2=p 24.(2)根据抛物线定义知|FA |=|AA 1|=x 1+p 2,|FB |=|BB 1|=x 2+p2,∴1|FA |+1|FB |=1x 1+p 2+1x 2+p2=22x 1+p +22x 2+p=22x 2+p +22x 1+p2x 1+p 2x 2+p=4x 1+x 2+4p4x 1x 2+2p x 1+x 2+p2=4x 1+x 2+p 2p x 1+x 2+p =2p.(3)设AB 中点为C (x 0,y 0),过A 、B 、C 分别作准线的垂线,垂足分别为A 1,B 1,C 1. 则|CC 1|=12·(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF |+|BF |)=12·|AB |.∴以线段AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.。
2.3.2抛物线的简单几何性质1(3)
二、探索新知
如何研究抛物线y2 =2px(p>0)的几何性质?
1、 范围
y
由抛物线y2 =2px(p>0)
有 2 px y2 0
x
p0
x 0
所以抛物线的范围为 x 0, y R
y
2、 对称性
x
(x, y) 关于x轴 (x, y) 对称
若点(x,y)在抛物线上, 即满足y2 = 2px, 则 (-y)2 = 2px
(p>0) y
l
y2 = -2px (p>0)
yl
x2 = 2py (p>0)
y
F
x2 = -2py (p>0)
y
l
形 范围
OF x F O x
O
x l
O F
x
x≥0 y∈R x≤0 y∈R x∈R y≥0 x∈R y≤0
对称性 关于x轴对称 关于x轴对称 关于y轴对称 关于y轴对称
顶点
焦半径
焦点弦 的长度
X=3
四、课堂练习
(1)已知点A(-2,3)与抛物线 y2 2 px( p 0)
的焦点的距离是5,则P = 4 。
(2)抛物线 y2 4x 的弦AB垂直x轴,若|AB|= 4 3 ,
则焦点到AB的距离为 2 。
(3)已知直线x-y=2与抛物线 y2 4x交于A、B两
点,那么线段AB的中点坐标是 (4, 2) 。
平行光线射到抛物镜面上,经镜面反射后,反射光线都 经过抛物线的焦点,这就是太阳灶能把光能转化为热能 的理论依据。
例2:探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源 位于抛物线的焦点处。已知灯口圆的直径为60cm,灯深 40cm,求抛物线的标准方程和焦点位置。
【拔高教育】2017-2018学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 抛物线 2.3.2 抛物线的简单几何性质优化
2.3.2 抛物线的简单几何性质[课时作业] [A 组 基础巩固]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=-11x B .y 2=11x C .y 2=-22xD .y 2=22x解析: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. 答案:C2.已知直线y =kx -k 及抛物线y 2=2px (p >0),则( ) A .直线与抛物线有一个公共点 B .直线与抛物线有两个公共点 C .直线与抛物线有一个或两个公共点 D .直线与抛物线可能没有公共点 解析:∵直线y =kx -k =k (x -1), ∴直线过点(1,0).又点(1,0)在抛物线y 2=2px 的内部. ∴当k =0时,直线与抛物线有一个公共点; 当k ≠0时,直线与抛物线有两个公共点. 答案:C3.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点作一直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则k OA ·k OB 的值为( )A .4B .-4C .p 2D .-p 2解析: k OA ·k OB =y 1x 1·y 2x 2=y 1y 2x 1x 2,根据焦点弦的性质x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2,故k OA ·k OB =-p2p24=-4.答案:B4.已知直线l :y =k (x -2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 交于A ,B 两点,F 为抛物线C 的焦点,若|AF |=2|BF |,则k 的值是( ) A.13 B.223 C .2 2 D.24解析:根据题意画图,如图所示,直线m 为抛物线的准线,过点A 作AA 1⊥m ,过点B 作BB 1⊥m ,垂足分别为A 1,B 1,过点B 作BD ⊥AA 1于点D ,设|AF |=2|BF |=2r ,则|AA 1|=2|BB 1|=2|A 1D |=2r ,所以|AB |=3r ,|AD |=r ,则|BD |=22r . 所以k =tan ∠BAD =|BD ||AD |=2 2.选C.答案:C5.已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是( ) A .2 B .3 C.1728D.10解析:设直线AB 的方程为x =ny +m (如图),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵OA →·OB →=2,∴x 1x 2+y 1y 2=2.又y 21=x 1,y 22=x 2,∴y 1y 2=-2.联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=x ,x =ny +m ,得y 2-ny -m =0,∴y 1y 2=-m =-2, ∴m =2,即点M (2,0).又S △ABO =S △AMO +S △BMO =12|OM ||y 1|+12|OM ||y 2|=y 1-y 2, S △AFO =12|OF |·|y 1|=18y 1,∴S △ABO +S △AFO =y 1-y 2+18y 1=98y 1+2y 1≥298y 1·2y 1=3, 当且仅当y 1=43时,等号成立.答案:B6.直线y =x -1被抛物线y 2=4x 截得的线段的中点坐标是________.解析:将y =x -1代入y 2=4x ,整理,得x 2-6x +1=0.由根与系数的关系,得x 1+x 2=6,x 1+x 22=3, ∴y 1+y 22=x 1+x 2-22=6-22=2.∴所求点的坐标为(3,2). 答案:(3,2)7.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+p2=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:728.已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为________.解析:抛物线y 2=2px 的准线为直线x =-p 2,而点A (-2,3)在准线上,所以-p2=-2,即p=4,从而C :y 2=8x ,焦点为F (2,0).设切线方程为y -3=k (x +2),代入y 2=8x 得k8y 2-y+2k +3=0(k ≠0)①,由于Δ=1-4×k 8(2k +3)=0,所以k =-2或k =12.因为切点在第一象限,所以k =12.将k =12代入①中,得y =8,再代入y 2=8x 中得x =8,所以点B 的坐标为(8,8),所以直线BF 的斜率为86=43.答案:439.已知抛物线y 2=6x ,过点P (4,1)引一弦,使它恰在点P 被平分,求这条弦所在的直线方程.解析:设弦的两个端点为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2). ∵P 1,P 2在抛物线上, ∴y 21=6x 1,y 22=6x 2.两式相减得 (y 1+y 2)(y 1-y 2)=6(x 1-x 2).① ∵y 1+y 2=2,代入①得k =y 2-y 1x 2-x 1=3. ∴直线的方程为y -1=3(x -4), 即3x -y -11=0.10.已知抛物线y 2=4x 截直线y =2x +m 所得弦长AB =35, (1)求m 的值;(2)设P 是x 轴上的一点,且△ABP 的面积为9,求P 点的坐标.解析:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =2x +m ,⇒4x 2+4(m -1)x +m 2=0,由根与系数的关系得x 1+x 2=1-m ,x 1·x 2=m 24,|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=1+22·-m2-4·m 24=-2m .由|AB |=35, 即-2m =35⇒m =-4.(2)设P (a,0),P 到直线AB 的距离为d ,则d =|2a -0-4|22+-2=2|a -2|5, 又S △ABP =12|AB |·d ,则d =2·S △ABP|AB |,2|a -2|5=2×935⇒|a -2|=3⇒a =5或a =-1, 故点P 的坐标为(5,0)或(-1,0).[B 组 能力提升]1.若抛物线y 2=x 上一点P 到准线的距离等于它到顶点的距离,则点P 的坐标为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,±24B.⎝ ⎛⎭⎪⎫18,±24C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,24 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫18,24 解析:设抛物线的焦点为F ,因为点P 到准线的距离等于它到顶点的距离,所以点P 为线段OF 的垂直平分线与抛物线的交点,易求点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫18,±24. 答案:B2.设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5.若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( ) A .y 2=4x 或y 2=8x B .y 2=2x 或y 2=8x C .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x解析:由已知得抛物线的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设点A (0,2),抛物线上点M (x 0,y 0),则AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,-2,AM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 202p ,y 0-2.由已知得,AF →·AM →=0,即y 20-8y 0+16=0,因而y 0=4,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫8p ,4.由|MF |=5得,⎝ ⎛⎭⎪⎫8p -p 22+16=5,又p >0,解得p =2或p =8,故选C.答案:C3.已知抛物线y 2=4x ,过点P (4,0)的直线与抛物线相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则y 21+y 22的最小值是________.解析:设AB 的方程为x =my +4,代入y 2=4x 得y 2-4my -16=0,则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-16,∴y 21+y 22=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=16m 2+32 当m =0时,y 21+y 22最小值为32. 答案:324.如图,抛物线C 1:y 2=2px 和圆C 2:(x -p2)2+y 2=p 24,其中p >0,直线l 经过C 1的焦点,依次交C 1,C 2于A ,B ,C ,D 四点,则AB →·CD →的值为________.解析:易知AB →·CD →=|AB |·|CD |,圆C 2的圆心即为抛物线C 1的焦点F .当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x =p 2,所以A (p 2,p ),B (p 2,p 2),C (p 2,-p 2),D (p2,-p ),|AB →|=|CD →|=p 2,所以AB →·CD →=p 2·p 2=p24;当直线l 的斜率存在时,设A (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则|AB |=|FA |-|FB |=x 1+p 2-p 2=x 1,同理|CD |=x 2,设l 的方程为y =k (x -p2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -p 2y 2=2px,可得k 2x 2-(pk 2+2p )x +k 2p 24=0,则AB →·CD →=|AB |·|CD |=x 1·x 2=p 24.综上,AB →·CD →=p24.答案:p 245.如图,过抛物线y 2=x 上一点A (4,2)作倾斜角互补的两条直线AB ,AC 交抛物线于B ,C 两点,求证:直线BC 的斜率是定值.证明:设k AB =k (k ≠0), ∵直线AB ,AC 的倾斜角互补, ∴k AC =-k (k ≠0),∵AB 的方程是y =k (x -4)+2.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -+2,y 2=x ,消去y 后,整理得k 2x 2+(-8k 2+4k -1)x +16k 2-16k +4=0.∵A (4,2),B (x B ,y B )是上述方程组的解. ∴4·x B =16k 2-16k +4k2, 即x B =4k 2-4k +1k2, 以-k 代换x B 中的k ,得x C =4k 2+4k +1k2, ∴k BC =y B -y Cx B -x C=k x B -+2-[-kx C -+2]x B -x C=k x B +x C -x B -x C=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2+2k 2-8-8kk 2=-14.所以直线BC 的斜率为定值.6.已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点F (1,0)的距离减去它到y 轴距离的差都是1.(1)求曲线C的方程;(2)是否存在实数m,使曲线C上总有不同的两点关于直线y=x+m对称?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.解析:(1)设P(x,y)是曲线C上任意一点,那么点P(x,y)满足:x -2+y2-x=1(x>0).化简得y2=4x(x>0).(2)假设抛物线y2=4x(x>0)上存在不同两点A、B关于直线y=x+m对称,则可设AB的方程为y=-x+b代入y2=4x并整理得x2-(2b+4)x+b2=0,则Δ=(2b+4)2-4b2>0且x≠0,即b+1>0,且b≠0.设AB的中点为M(x0,y0),则x0=b+2,y0=-x0+b=-2,又M(b+2,-2)在y=x+m上,∴-2=b+2+m,即b=-4-m,∴-3-m>0且-4-m≠0,m<-3且m≠-4.∴存在m使曲线C上总有不同两点关于直线y=x+m对称,m的范围为(-∞,-4)∪(-4,-3).。
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2.3.2 抛物线的简单几何性质[课时作业] [A 组 基础巩固]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=-11x B .y 2=11x C .y 2=-22xD .y 2=22x解析: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. 答案:C2.已知直线y =kx -k 及抛物线y 2=2px (p >0),则( ) A .直线与抛物线有一个公共点 B .直线与抛物线有两个公共点 C .直线与抛物线有一个或两个公共点 D .直线与抛物线可能没有公共点 解析:∵直线y =kx -k =k (x -1), ∴直线过点(1,0).又点(1,0)在抛物线y 2=2px 的内部. ∴当k =0时,直线与抛物线有一个公共点; 当k ≠0时,直线与抛物线有两个公共点. 答案:C3.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点作一直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则k OA ·k OB 的值为( )A .4B .-4C .p 2D .-p 2解析: k OA ·k OB =y 1x 1·y 2x 2=y 1y 2x 1x 2,根据焦点弦的性质x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2,故k OA ·k OB =-p2p24=-4.答案:B4.已知直线l :y =k (x -2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 交于A ,B 两点,F 为抛物线C 的焦点,若|AF |=2|BF |,则k 的值是( ) A.13 B.223 C .2 2 D.24解析:根据题意画图,如图所示,直线m 为抛物线的准线,过点A 作AA 1⊥m ,过点B 作BB 1⊥m ,垂足分别为A 1,B 1,过点B 作BD ⊥AA 1于点D ,设|AF |=2|BF |=2r ,则|AA 1|=2|BB 1|=2|A 1D |=2r ,所以|AB |=3r ,|AD |=r ,则|BD |=22r . 所以k =tan ∠BAD =|BD ||AD |=2 2.选C.答案:C5.已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是( ) A .2 B .3 C.1728D.10解析:设直线AB 的方程为x =ny +m (如图),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵OA →·OB →=2,∴x 1x 2+y 1y 2=2.又y 21=x 1,y 22=x 2,∴y 1y 2=-2.联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=x ,x =ny +m ,得y 2-ny -m =0,∴y 1y 2=-m =-2, ∴m =2,即点M (2,0).又S △ABO =S △AMO +S △BMO =12|OM ||y 1|+12|OM ||y 2|=y 1-y 2, S △AFO =12|OF |·|y 1|=18y 1,∴S △ABO +S △AFO =y 1-y 2+18y 1=98y 1+2y 1≥298y 1·2y 1=3, 当且仅当y 1=43时,等号成立.答案:B6.直线y =x -1被抛物线y 2=4x 截得的线段的中点坐标是________.解析:将y =x -1代入y 2=4x ,整理,得x 2-6x +1=0.由根与系数的关系,得x 1+x 2=6,x 1+x 22=3, ∴y 1+y 22=x 1+x 2-22=6-22=2.∴所求点的坐标为(3,2). 答案:(3,2)7.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+p2=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:728.已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为________.解析:抛物线y 2=2px 的准线为直线x =-p 2,而点A (-2,3)在准线上,所以-p2=-2,即p=4,从而C :y 2=8x ,焦点为F (2,0).设切线方程为y -3=k (x +2),代入y 2=8x 得k8y 2-y+2k +3=0(k ≠0)①,由于Δ=1-4×k 8(2k +3)=0,所以k =-2或k =12.因为切点在第一象限,所以k =12.将k =12代入①中,得y =8,再代入y 2=8x 中得x =8,所以点B 的坐标为(8,8),所以直线BF 的斜率为86=43.答案:439.已知抛物线y 2=6x ,过点P (4,1)引一弦,使它恰在点P 被平分,求这条弦所在的直线方程.解析:设弦的两个端点为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2). ∵P 1,P 2在抛物线上, ∴y 21=6x 1,y 22=6x 2.两式相减得 (y 1+y 2)(y 1-y 2)=6(x 1-x 2).① ∵y 1+y 2=2,代入①得k =y 2-y 1x 2-x 1=3. ∴直线的方程为y -1=3(x -4), 即3x -y -11=0.10.已知抛物线y 2=4x 截直线y =2x +m 所得弦长AB =35, (1)求m 的值;(2)设P 是x 轴上的一点,且△ABP 的面积为9,求P 点的坐标.解析:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =2x +m ,⇒4x 2+4(m -1)x +m 2=0,由根与系数的关系得x 1+x 2=1-m ,x 1·x 2=m 24,|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=1+22·-m2-4·m 24=-2m .由|AB |=35, 即-2m =35⇒m =-4.(2)设P (a,0),P 到直线AB 的距离为d ,则d =|2a -0-4|22+-2=2|a -2|5, 又S △ABP =12|AB |·d ,则d =2·S △ABP|AB |,2|a -2|5=2×935⇒|a -2|=3⇒a =5或a =-1, 故点P 的坐标为(5,0)或(-1,0).[B 组 能力提升]1.若抛物线y 2=x 上一点P 到准线的距离等于它到顶点的距离,则点P 的坐标为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,±24B.⎝ ⎛⎭⎪⎫18,±24C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,24 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫18,24 解析:设抛物线的焦点为F ,因为点P 到准线的距离等于它到顶点的距离,所以点P 为线段OF 的垂直平分线与抛物线的交点,易求点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫18,±24. 答案:B2.设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5.若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( ) A .y 2=4x 或y 2=8x B .y 2=2x 或y 2=8x C .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x解析:由已知得抛物线的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设点A (0,2),抛物线上点M (x 0,y 0),则AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,-2,AM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 202p ,y 0-2.由已知得,AF →·AM →=0,即y 20-8y 0+16=0,因而y 0=4,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫8p ,4.由|MF |=5得,⎝ ⎛⎭⎪⎫8p -p 22+16=5,又p >0,解得p =2或p =8,故选C.答案:C3.已知抛物线y 2=4x ,过点P (4,0)的直线与抛物线相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则y 21+y 22的最小值是________.解析:设AB 的方程为x =my +4,代入y 2=4x 得y 2-4my -16=0,则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-16,∴y 21+y 22=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=16m 2+32 当m =0时,y 21+y 22最小值为32. 答案:324.如图,抛物线C 1:y 2=2px 和圆C 2:(x -p2)2+y 2=p 24,其中p >0,直线l 经过C 1的焦点,依次交C 1,C 2于A ,B ,C ,D 四点,则AB →·CD →的值为________.解析:易知AB →·CD →=|AB |·|CD |,圆C 2的圆心即为抛物线C 1的焦点F .当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x =p 2,所以A (p 2,p ),B (p 2,p 2),C (p 2,-p 2),D (p2,-p ),|AB →|=|CD →|=p 2,所以AB →·CD →=p 2·p 2=p24;当直线l 的斜率存在时,设A (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则|AB |=|FA |-|FB |=x 1+p 2-p 2=x 1,同理|CD |=x 2,设l 的方程为y =k (x -p2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -p 2y 2=2px,可得k 2x 2-(pk 2+2p )x +k 2p 24=0,则AB →·CD →=|AB |·|CD |=x 1·x 2=p 24.综上,AB →·CD →=p24.答案:p 245.如图,过抛物线y 2=x 上一点A (4,2)作倾斜角互补的两条直线AB ,AC 交抛物线于B ,C 两点,求证:直线BC 的斜率是定值.证明:设k AB =k (k ≠0), ∵直线AB ,AC 的倾斜角互补, ∴k AC =-k (k ≠0),∵AB 的方程是y =k (x -4)+2.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -+2,y 2=x ,消去y 后,整理得k 2x 2+(-8k 2+4k -1)x +16k 2-16k +4=0.∵A (4,2),B (x B ,y B )是上述方程组的解. ∴4·x B =16k 2-16k +4k2, 即x B =4k 2-4k +1k2, 以-k 代换x B 中的k ,得x C =4k 2+4k +1k2, ∴k BC =y B -y Cx B -x C=k x B -+2-[-kx C -+2]x B -x C=k x B +x C -x B -x C=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2+2k 2-8-8kk 2=-14.所以直线BC 的斜率为定值.6.已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点F (1,0)的距离减去它到y 轴距离的差都是1.(1)求曲线C的方程;(2)是否存在实数m,使曲线C上总有不同的两点关于直线y=x+m对称?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.解析:(1)设P(x,y)是曲线C上任意一点,那么点P(x,y)满足:x -2+y2-x=1(x>0).化简得y2=4x(x>0).(2)假设抛物线y2=4x(x>0)上存在不同两点A、B关于直线y=x+m对称,则可设AB的方程为y=-x+b代入y2=4x并整理得x2-(2b+4)x+b2=0,则Δ=(2b+4)2-4b2>0且x≠0,即b+1>0,且b≠0.设AB的中点为M(x0,y0),则x0=b+2,y0=-x0+b=-2,又M(b+2,-2)在y=x+m上,∴-2=b+2+m,即b=-4-m,∴-3-m>0且-4-m≠0,m<-3且m≠-4.∴存在m使曲线C上总有不同两点关于直线y=x+m对称,m的范围为(-∞,-4)∪(-4,-3).精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。