2020届苏教版(文科数学) 抛物线的简单几何性质 单元测试
上海市2020〖苏科版〗高三数学复习试卷抛物线
上海市2020年〖苏科版〗高三数学复习试卷抛物线 创作人:百里第次 创作日期:202X.04.01 审核人: 北堂进行 创作单位: 明德智语学校一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.)1.【淮南一中等四校高三5月联考】抛物线24x y =的准线方程为( )A.1-=yB.161-=xC.1-=xD.161-=y 2.【百强校】【西安市高新一中高三5月模拟】已知圆222()()x a y b r -+-=的圆心为抛物线24y x =的焦点,且与直线3420x y ++=相切,则该圆的方程为( )A .2264(1)25x y -+=B .2264(1)25x y +-=C .22(1)1x y -+=D .22(1)1x y +-=3. 【宁波市高三下学期第二次模拟考试】已知F 是抛物线24y x =的焦点,A B , 是抛物线上的两点,12AF BF +=,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A. 4B. 5C. 6D. 114. 已知不过原点的直线l 与2y x =交于A B 、两点,若使得以AB 为直径的圆过原点,则直线l 必过点( )A.()0,1B.()1,0C.()0,2D.()1,0,()1,0-5.【百强校】【南阳市一中高三下学期第三次模拟】已知抛物线2:16C x y =的焦点为F ,准线为l ,M 是l 上一点,P 是直线MF 与C 的一个交点,若3FM FP =,则PF =( ) A .163 B .83 C .53 D .526.【百强校】【天水市一中高三第五次高考模拟】已知P 是抛物线x y42=上的一个动点,Q 是圆()()22311x y -+-=上的一个动点,)0,1(N 是一个定点,则PQ PN+的最小值为( )A .3B .4C .5D .21+ 7.【改编题】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)43 (B)8 (C)83 (D)168.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 等于( )(A)12 (B)22 (C)2 (D)29.【辽宁高考理第10题】已知点(2,3)A -在抛物线C :22y px =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( )A .12B .23C .34D .4310.【全国1高考理第10题】已知抛物线C :x y 82=的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 得一个焦点,若FQ PF 4=,则=QF ( )A. 27B. 3C. 25 D. 2二、填空题11. 【-上海市金山】若点()8,2-M 在抛物线px y 22=的准线上,则实数p 的值为.12.【全国普通高等学校招生统一考试理科数学(陕西卷)】若抛物线22(0)y px p =>的准线经过双曲线221x y -=的一个焦点,则p =.13.【吉林市高三第三次模拟考试】已知直线:10l x y -+=与抛物线2:4C x y =交于A ,B 两点,点P 为抛物线C 上一动点,且在直线l 下方,则△PAB 的面积的最大值为.14.【全国普通高等学校招生统一考试理科数学(陕西卷)】如图,一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线表示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为.15.【高考山东,理15】平面直角坐标系xoy 中,双曲线()22122:10,0x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线()22:20C x py p =>交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为.16.如图所示点F 是抛物线x y 82=的焦点,点A 、B 分别在抛物线x y 82=及圆()22216x y -+=的实线部分上运动,且AB 总是平行于x 轴,,则FAB ∆的周长的取值范围是_______________.三、解答题17.已知抛物线2:4E x y =.(1)若直线1y x =+与抛物线E 相交于,P Q 两点,求PQ 弦长;(2)已知△ABC 的三个顶点在抛物线E 上运动.若点A 在坐标原点,BC 边过定点(0,2)N ,点M 在BC 上且0AM BC ⋅=,求点M 的轨迹方程.18.已知椭圆C 1和抛物线C 2有公共焦点F(1,0),C 1的中心和C 2的顶点都在坐标原点,过点M(4,0)的直线l 与抛物线C 2分别相交于A ,B 两点.(1)如图所示,若14AM MB =,求直线l 的方程;(2)若坐标原点O 关于直线l 的对称点P 在抛物线C 2上,直线l 与椭圆C 1有公共点,求椭圆C 1的长轴长的最小值.19.【全国普通高等学校招生统一考试文科数学(浙江卷)】(本题满分15分)如图,已知抛物线211C 4y x =:,圆222C (1)1x y +-=:,过点P(t,0)(t>0)作不过原点O 的直线PA ,PB 分别与抛物线1C 和圆2C 相切,A ,B 为切点.(1)求点A ,B 的坐标;(2)求PAB ∆的面积.注:直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行,则该直线与抛物线相切,称该公共点为切点.20.【全国普通高等学校招生统一考试理科数学(Ⅰ)】(本小题满分12分)在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x 与直线y kx a =+(a >0)交与M,N 两点,(Ⅰ)当k=0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM=∠OPN ?说明理由. 21.17.已知点A (-1,0),B (1,-1)和抛物线.x y C 4:2=,O 为坐标原点,过点A 的动直线l 交抛物线C 于M 、P ,直线MB 交抛物线C 于另一点Q ,如图.(1)证明:OM OP ⋅为定值;(2)若△POM 的面积为25,求向量OM 与OP 的夹角;(3)证明直线PQ 恒过一个定点.22.【全国普通高等学校招生统一考试理科数学(湖南卷)】已知抛物线21:4C x y =的焦点F 也是椭圆22222:1(0)y x C a b a b +=>>的一个焦点,1C 与2C 的公共弦的长为6.(1)求2C 的方程;(2)过点F 的直线l 与1C 相交于A ,B 两点,与2C 相交于C ,D 两点,且AC 与BD 同向(ⅰ)若||||AC BD =,求直线l 的斜率(ⅱ)设1C 在点A 处的切线与x 轴的交点为M ,证明:直线l 绕点F 旋转时,MFD ∆总是钝角三角形 创作人:百里第次创作日期:202X.04.01 审核人: 北堂进行 创作单位: 明德智语学校。
2019-2020学年高二数学苏教版选修2-1练习题:(十三) 抛物线的几何性质(含答案)
课时跟踪训练(十三) 抛物线的几何性质1.抛物线y 2=8x 的焦点到准线的距离是________.2.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 的中点到y 轴的距离是________.3.过点(0,1)且与抛物线y 2=4x 只有一个公共点的直线有________条.4.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,P 为C 的准线上一点,则△ABP 的面积为________.5.已知点A (2,0),抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,射线F A 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,则FM ∶MN =________.6.已知抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上,抛物线上的点M (3,m )到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m 的值.7.已知顶点在原点,焦点在y 轴上的抛物线被直线x -2y -1=0截得的弦长为15,求此抛物线方程.8.已知抛物线y 2=2x .(1)设点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫23,0,求抛物线上距离点A 最近的点P 的坐标及相应的距离|P A |;(2)在抛物线上求一点P ,使P 到直线x -y +3=0的距离最短,并求出距离的最小值.答 案1.解析:这里p =4,焦点(2,0),准线x =-2,∴焦点到准线的距离是4.答案:42.解析:抛物线y 2=2x 的焦点为F ⎝⎛⎭⎫12,0,准线方程为x =-12,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AF +BF =x 1+12+x 2+12=5,解得x 1+x 2=4,故线段AB 的中点横坐标为2.故线段AB 的中点到y 轴的距离是2.答案:23.解析:过点(0,1),斜率不存在的直线为x =0,满足与抛物线y 2=4x 只有一个公共点.当斜率存在时,设直线方程为y =kx +1,再与y 2=4x 联立整理得k 2x 2+(2k -4)x +1=0,当k =0时,方程是一次方程,有一个解,满足一个交点;当k ≠0时,由Δ=0可得k 值有一个,即有一个公共点,所以满足题意的直线有3条.答案:34.解析:设抛物线方程为y 2=2px ,则焦点坐标为(p 2,0),将x =p 2代入y 2=2px 可得y 2=p 2,|AB |=12,即2p =12,故p =6.点P 在准线上,到AB 的距离为p =6,所以△P AB 的面积为12×6×12=36. 答案:365.解析:如图所示,,过点M 作MM ′垂直于准线y =-1于点M ′,则由抛物线的定义知MM ′=FM ,所以FM MN =MM ′MN,由于△MM ′N ∽△FOA ,则MM ′M ′N =OF OA =12,则MM ′∶MN =1∶5,即FM ∶MN =1∶5.答案:1∶ 56.解:法一:设抛物线方程为y 2=2px (p >0),则焦点F (p 2,0),由题设可得⎩⎪⎨⎪⎧m 2=6p , m 2+(3-p 2)2=5. 解得⎩⎨⎧ p =4,m =26,或⎩⎨⎧p =4,m =-2 6.故所求的抛物线方程为y 2=8x ,m 的值为±2 6.法二:设抛物线方程为y 2=2px (p >0),焦点F (p 2,0),准线方程x =-p 2,根据抛物线定义,点M 到焦点的距离等于M 到准线方程的距离,则3+p 2=5,∴p =4. 因此抛物线方程为y 2=8x .又点M (3,m )在抛物线上,于是m 2=24,∴m =±2 6.7.解:设抛物线方程为:x 2=ay (a ≠0),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2=ay ,x -2y -1=0. 消去y 得:2x 2-ax +a =0,∵直线与抛物线有两个交点,∴Δ=(-a )2-4×2×a >0,即a <0或a >8.设两交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=a 2,x 1x 2=a 2, 弦长为|AB |= 54(x 1-x 2)2 = 54[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =14 5(a 2-8a ).∵|AB |=15,∴14 5(a 2-8a )=15, 即a 2-8a -48=0,解得a =-4或a =12,∴所求抛物线方程为:x 2=-4y 或x 2=12y .8.解:(1)设抛物线上任一点P 的坐标为(x ,y ),则|P A |2=⎝⎛⎭⎫x -232+y 2=⎝⎛⎭⎫x -232+2x =⎝⎛⎭⎫x +132+13. ∵x ≥0,且在此区间上函数单调递增,故当x =0时,|P A |min =23,故距点A 最近的点的坐标为(0,0). (2)法一:设点P (x 0,y 0)是y 2=2x 上任一点,则P 到直线x -y +3=0的距离为d =|x 0-y 0+3|2=⎪⎪⎪⎪y 202-y 0+32=|(y 0-1)2+5|22. 当y 0=1时,d min =522=524. ∴点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫12,1.法二:设与直线x -y +3=0平行的抛物线的切线为x -y +t =0,与y 2=2x 联立,消去x ,得y 2-2y +2t =0,由Δ=0,得t =12,此时y =1,x =12, ∴点P 坐标为⎝⎛⎭⎫12,1,两平行线间的距离就是点P 到直线x -y +3=0的最小距离,即d min =524.。
苏教版数学高二-选修2-1试题 2-4-2抛物线的几何性质
2.4.2 抛物线的几何性质双基达标 限时15分钟1.顶点在原点,焦点为F(32,0)的抛物线的标准方程是________. 解析 顶点在原点,焦点为F(32,0)的抛物线的标准方程可设为y 2=2px(p>0),且p 2=32, 故p =3.因此,所求抛物线的标准方程为y 2=6x.答案 y 2=6x2.抛物线x 2=-4y 与过焦点且垂直于对称轴的直线交于A ,B 两点,则AB =________. 解析 由抛物线方程x 2=-4y 得p =2,且焦点坐标为(0,-1),故A ,B 两点的纵坐标都为-1,从而|AB|=|y 1|+|y 2|+p =1+1+2=4.答案 43.焦点为F(0,-1),准线为y =1的抛物线的标准方程是__________.解析 焦点为F(0,-1),准线为y =1的抛物线的标准方程可设为x 2=-2py(p>0),可 得p =2,因此,所求抛物线的标准方程为x 2=-4y.答案 x 2=-4y4.抛物线x 2+12y =0的准线方程是________.解析 抛物线x 2+12y =0,即x 2=-12y ,故其准线方程是y =3.答案 y =35.抛物线x 2=ay 的准线方程是y =2,则实数a 的值为____.解析 准线方程为y =-a 4,∴-a 4=2,a =-8. 答案 -86.求合适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. 综合提高 限时30分钟7.已知抛物线x 2=4y 上一点P 到焦点的距离为2,则点P 的坐标为________.解析 由题意知,抛物线的焦点在y 轴上,所以抛物线的准线方程为y =-1.设点P(x 0,y 0)为抛物线上符合条件的点,则y 0+1=2,即y 0=1.又x 2=4y ,所以x 0=±2.故P(2,1)或P(-2,1).答案 (2,1)或(-2,1)8.直线l 过抛物线y 2=ax(a >0)的焦点,并且与x 轴垂直,若l 被抛物线截得的线段长为4,则a =________.解析 由通径不变即得a =4.答案 49.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若|AB|=43,则焦点到AB 的距离为________. 解析 设AB 方程为x =m ,则A(m ,4m),B(m ,-4m).故24m =43,∴m =3,焦点F(1,0),故d =3-1=2.答案 210.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________.解析 ∵直线l 2:x =-1恰为抛物线y 2=4x 准线,∴P 到l 2的距离d 2=|PF|(F(1,0)为抛物线焦点),所以P 到l 1、l 2距离之和最小值为F 到l 1距离|4×1-3×0+6|32+42=2. 答案 211.已知圆x 2+y 2-9x =0与顶点在原点O 、焦点在x 轴上的抛物线交于A 、B 两点,△AOB 的垂心恰为抛物线的焦点,求抛物线的方程.解 依题意设所求抛物线方程为y 2=2px(p >0),焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,A(x 0,y 0),B(x 0,-y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 02=2px 0,x 02+y 02-9x 0=0.∴x 02+(2p -9)x 0=0. ①∵OA ⊥BF ,OA →·BF →=0,即x 0(p 2-x 0)+y 02=0. 整理得,x 02-5p 2x 0=0. ∴x 0=52p. ②把②代入①得p =2.∴所求抛物线方程为y 2=4x.12.已知直线l 经过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与抛物线相交于A 、B 两点.(1)若AF =4,求点A 的坐标;(2)求线段AB 的长的最小值.解 由y 2=4x ,得p =2,其准线方程为x =-1,焦点F(1,0).设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).分别过A 、B 作准线的垂线,垂足为A′、B′.(1)由抛物线的定义可知,AF =x 1+p 2, 从而x 1=4-1=3.代入y 2=4x ,解得y 1=±2 3.∴点A 的坐标为(3,23)或(3,-23).(2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =k(x -1).与抛物线方程联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)y 2=4x , 消去y ,整理得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,因为直线与抛物线相交于A 、B 两点,则k≠0,并设其两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=2+4k 2. 由抛物线的定义可知,AB =x 1+x 2+p =4+4k 2>4. 当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =1,与抛物线相交于A(1,2),B(1,-2), 此时AB =4,所以,AB≥4,即线段AB 的长的最小值为4.13.(创新拓展)顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线有一个内接直角三角形,直角顶点在原点,一条直角边OA 所在的直线方程为y =2x ,斜边AB 的长为53,求抛物线方程.解:如图所示,设抛物线的方程为:y 2=2px (p>0),由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,y 2=2px 得:A ⎝⎛⎭⎫p 2,p .∵OA ⊥OB ,∴直线OB 的方程为y =-12x.由⎩⎪⎨⎪⎧y =-12x ,y 2=2px得:B(8p ,-4p),∵AB =53, ∴AB = ⎝⎛⎭⎫8p -p22+(p +4p )2=5 3.∴p =21339. ∴所求抛物线方程为y 2=41339x.。
2020届苏教版(文科数学) 曲线与方程 单元测试
2020届苏教版(文 数 ) 曲线与方程 单元测试1.如图,DP ⊥x 轴,点M 在DP 的延长线上,且DM =2DP .当点P 在圆x 2+y 2=1上运动时.求点M 的轨迹C 的方程.解:设点M 的坐标为(x ,y ),点P 的坐标为(x 0,y 0),则x =x 0,y =2y 0,所以x 0=x ,y 0=y 2,① 因为P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=1上,所以x 20+y 20=1.②将①代入②,得点M 的轨迹C 的方程为x 2+y 24=1. 2.设F (1,0),M 点在x 轴上,P 点在y 轴上,且MN →=2MP →,PM →⊥PF →,当点P 在y轴上运动时,求点N 的轨迹方程.解:设M (x 0,0),P (0,y 0),N (x ,y ),因为PM →⊥PF →,PM →=(x 0,-y 0),PF →=(1,-y 0),所以(x 0,-y 0)·(1,-y 0)=0,所以x 0+y 20=0.由MN →=2MP →得(x -x 0,y )=2(-x 0,y 0),所以⎩⎪⎨⎪⎧x -x 0=-2x 0,y =2y 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-x ,y 0=12y .所以-x +y 24=0,即y 2=4x . 故所求的点N 的轨迹方程是y 2=4x .3.(2019·苏州模拟)在平面直角坐标系中,已知A 1(-2,0),A 2(2,0),P (x ,y ),M (x ,1),N (x ,-2),若实数λ使得λ2OM →·ON →=A 1P →·A 2P →(O 为坐标原点).求P 点的轨迹方程,并讨论P 点的轨迹类型.解:OM →=(x ,1),ON →=(x ,-2),A 1P →=(x +2,y ),A 2P →=(x -2,y ).因为λ2OM →·ON →=A 1P →·A 2P →,所以(x 2-2)λ2=x 2-2+y 2,整理得(1-λ2)x 2+y 2=2(1-λ2).①当λ=±1时,方程为y =0,轨迹为一条直线;②当λ=0时,方程为x 2+y 2=2,轨迹为圆;③当λ∈(-1,0)∪(0,1)时,方程为x 22+y 22(1-λ2)=1,轨迹为中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆;④当λ∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,方程为x 22-y 22(λ2-1)=1,轨迹为中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线.4.已知点P 是圆O :x 2+y 2=9上的任意一点,过P 作PD 垂直x 轴于D ,动点Q 满足DQ →=23DP →. (1)求动点Q 的轨迹方程;(2)已知点E (1,1),在动点Q 的轨迹上是否存在两个不重合的点M 、N ,使OE →=12(OM →+ON →)(O 是坐标原点).若存在,求出直线MN 的方程;若不存在,请说明理由.解:(1)设P (x 0,y 0),Q (x ,y ),由题意得点D 的坐标为D (x 0,0),所以DQ →=(x -x 0,y ),DP →=(0,y 0),又DQ →=23DP →,所以⎩⎪⎨⎪⎧x -x 0=0,y =23y 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x ,y 0=32y .因为P 在圆O 上,故x 20+y 20=9,所以x 29+y 24=1. 所以点Q 的轨迹方程为x 29+y 24=1. (2)存在.假设椭圆x 29+y 24=1上存在两个不重合的点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)满足OE →=12(OM →+ON →),则E (1,1)是线段MN 的中点,且有⎩⎨⎧x 1+x 22=1,y 1+y 22=1,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2,y 1+y 2=2. 又M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)在椭圆x 29+y 24=1上, 所以⎩⎨⎧x 219+y 214=1,x 229+y 224=1,两式相减,得(x 1-x 2)(x 1+x 2)9+(y 1-y 2)(y 1+y 2)4=0. 所以 MN =y 1-y 2x 1-x 2=-49, 所以直线MN 的方程为4x +9y -13=0.所以椭圆上存在点M 、N 满足OE →=12(OM →+ON →), 此时直线MN 的方程为4x +9y -13=0.。
3.3.2 抛物线的简单几何性质(同步练习)(附答案)
3.3.2 抛物线的简单几何性质(同步练习)一、选择题1.顶点在原点,焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0的抛物线的标准方程是( ) A .y 2=32x B .y 2=3x C .y 2=6x D .y 2=-6x2.已知A ,B 两点均在焦点为F 的抛物线y 2=2px(p>0)上,若|AF|+|BF|=4,线段AB 的中点到直线x =p 2的距离为1,则p 的值为( ) A .1 B .1或3C .2D .2或63.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =k x(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k =( ) A.12B .1 C.32D .2 4.P 为抛物线y 2=2px(p >0)上任意一点,F 为抛物线的焦点,则以|PF|为直径的圆与y 轴的位置关系为( )A .相交B .相离C .相切D .不确定5.已知A ,B 为抛物线y 2=2x 上两点,且A 与B 的纵坐标之和为4,则直线AB 的斜率为( ) A.12 B .-12C .-2D .26.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,点A ∈l ,线段AF 交抛物线C 于点B , 若FA ―→=3FB ―→,则|AF ―→|=( )A .3B .4C .6D .77.已知抛物线x 2=2py(p>0)的焦点为F ,过F 作倾斜角为30°的直线与抛物线交于A ,B 两点,若|AF||BF|∈(0,1),则|AF||BF|=( ) A.15 B .14 C.13 D .128.(多选)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可以是( )A.2B.3C.4D.5二、填空题9.已知点F 为抛物线y 2=4x 的焦点,该抛物线上位于第一象限的点A 到其准线的距离为5,则直线AF 的斜率为________10.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点,若|AF|=2,则|BF|=________11.抛物线x 2=2py(p>0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 2-y 2=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________12.(2020·福州期末)设抛物线y 2=2px 上的三个点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,y 1,B(1,y 2),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,y 3到该抛物线的焦点距离分别为d 1,d 2,d 3.若d 1,d 2,d 3中的最大值为3,则p 的值为________13.(2018·全国卷Ⅲ)已知点M(-1,1)和抛物线C :y 2=4x ,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若∠AMB =90°,则k =________三、解答题14.根据下列条件分别求抛物线的标准方程.(1)抛物线的焦点是双曲线16x 2-9y 2=144的左顶点;(2)抛物线的焦点F 在x 轴上,直线y =-3与抛物线交于点A ,|AF|=5.15.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的弦长为36,求弦所在的直线方程.16.已知AB 是抛物线y 2=2px(p>0)的过焦点F 的一条弦.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 的中点为M(x 0,y 0).求证:(1)若AB 的倾斜角为θ,则|AB|=2p sin 2θ;(2)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(3)1|AF|+1|BF|为定值2p.17.已知抛物线y 2=2x.(1)设点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,0,求抛物线上距离点A 最近的点P 的坐标及相应的距离|PA|; (2)在抛物线上求一点M ,使M 到直线x -y +3=0的距离最短,并求出距离的最小值.参考答案及解析:一、选择题1.C 解析:∵抛物线的焦点为⎝⎛⎭⎫32,0,∴p =3,且抛物线开口向右.∴抛物线的标准方程为y 2=6x.2.B 解析:|AF|+|BF|=4⇒x A +p 2+x B +p 2=4⇒x A +x B =4-p ⇒2x 中=4-p ,因为线段AB 的中点到直线x =p 2的距离为1,所以⎪⎪⎪⎪x 中-p 2=1,所以|2-p|=1⇒p =1或3. 3.D 解析:∵y 2=4x ,∴F(1,0).又∵曲线y =k x(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,∴P(1,2). 将点P(1,2)的坐标代入y =k x(k >0),得k =2.故选D. 4.C 解析:设PF 的中点M(x 0,y 0),作MN ⊥y 轴于N 点,设P(x 1,y 1),则|MN|=x 0=12(|OF|+x 1)=12⎝⎛⎭⎫x 1+p 2=12|PF|.故相切. 5.A 解析:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则y 1+y 2=4.由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=2x 1,y 22=2x 2,得(y 1+y 2)(y 1-y 2)x 1-x 2=2,即4k AB =2,k AB =12. 6.B 解析:由已知点B 为AF 的三等分点,作BH ⊥l 于点H ,如图,则|BH|=23|FK|=43,所以|BF|=|BH|=43.所以|AF ―→|=3|BF ―→|=4. 7.C 解析:因为抛物线的焦点为F ⎝⎛⎭⎫0,p 2,故过点F 且倾斜角为30°的直线的方程为y =33x +p 2,与抛物线方程联立得x 2-233px -p 2=0,解方程得x A =-33p ,x B =3p ,所以|AF||BF|=|x A ||x B |=13,故选C. 8.BCD 解析:因为抛物线的焦点到顶点的距离为3,所以p 2=3,即p =6.又因为抛物线上的点到准线的距离的最小值为p 2,所以抛物线上的点到准线的距离的取值范围为[3,+∞). 二、填空题9.答案:43解析:由抛物线定义得x A +1=5,x A =4,又点A 位于第一象限,因此y A =4,从而k AF =4-04-1=43. 10.答案:2解析:设点A ,B 的横坐标分别是x 1,x 2,则依题意有焦点F(1,0),|AF|=x 1+1=2,x 1=1,直线AF 的方程是x =1,此时弦AB 为抛物线的通径,故|BF|=|AF|=2.11.答案:2 3解析:由抛物线可知焦点F ⎝⎛⎭⎫0,p 2,准线y =-p 2,由于△ABF 为等边三角形,设AB 与y 轴交于M ,则 |FM|=p ,不妨取B ⎝⎛⎭⎪⎫p 2+42,-p 2,|FM|=3|MB|,即p =3⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+42,解得p =2 3. 12.答案:3解析:根据抛物线的几何性质可得d 1=p 2+23,d 2=p 2+1,d 3=p 2+32,由题意可得p>0,因此可判断d 3最大,故d 3=p 2+32=3,解得p =3. 13.答案:2解析:设点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,∴y 21-y 22=4(x 1-x 2),∴k =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2. 设AB 中点M ′(x 0,y 0),抛物线的焦点为F ,分别过点A ,B 作准线x =-1的垂线,垂足为A ′,B ′,则|MM ′|=12|AB|=12(|AF|+|BF|)=12(|AA ′|+|BB ′|). ∵M ′(x 0,y 0)为AB 的中点,∴M 为A ′B ′的中点,∴MM ′平行于x 轴,∴y 1+y 2=2,∴k =2.三、解答题14.解:(1)双曲线方程可化为x 29-y 216=1,左顶点为(-3,0), 由题意设抛物线方程为y 2=-2px(p>0)且-p 2=-3,∴p =6,∴抛物线的方程为y 2=-12x. (2)设所求焦点在x 轴上的抛物线的方程为y 2=2px(p ≠0),A(m ,-3),由抛物线定义得5=|AF|=⎪⎪⎪⎪m +p 2. 又(-3)2=2pm ,∴p =±1或p =±9,故所求抛物线方程为y 2=±2x 或y 2=±18x.15.解:∵过焦点的弦长为36,∴弦所在的直线的斜率存在且不为零.故可设弦所在直线的斜率为k ,且与抛物线交于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点.∵抛物线y 2=4x 的焦点为F(1,0),∴直线的方程为y =k(x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x ,整理得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0(k ≠0).∴x 1+x 2=2k 2+4k 2. ∴|AB|=|AF|+|BF|=x 1+x 2+2=2k 2+4k 2+2. 又|AB|=36,∴2k 2+4k 2+2=36,∴k =±24. ∴所求直线方程为y =24(x -1)或y =-24(x -1).16.证明:(1)设直线AB 的方程为x =my +p 2,代入y 2=2px ,可得y 2-2pmy -p 2=0, 则y 1y 2=-p 2,y 1+y 2=2pm ,∴y 21+y 22=2p(x 1+x 2)=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=4p 2m 2+2p 2,∴x 1+x 2=2pm 2+p. 当θ=90°时,m =0,x 1+x 2=p ,∴|AB|=x 1+x 2+p =2p =2p sin 2θ; 当θ≠90°时,m =1tan θ,x 1+x 2=2p tan 2θ+p ,∴|AB|=x 1+x 2+p =2p tan 2θ+2p =2p sin 2θ. ∴|AB|=2p sin 2θ. (2)由(1)知,y 1y 2=-p 2,∴x 1x 2=(y 1y 2)24p 2=p 24. (3)1|AF|+1|BF|=1x 1+p 2+1x 2+p 2=x 1+x 2+p x 1x 2+p 2(x 1+x 2)+p 24=x 1+x 2+p p 2(x 1+x 2+p )=2p .17.解:(1)设抛物线上任一点P(x ,y),则|PA|2=⎝⎛⎭⎫x -232+y 2=⎝⎛⎭⎫x -232+2x =⎝⎛⎭⎫x +132+13, 因为x ≥0,且在此区间上函数单调递增,所以当x =0时,|PA|min =23, 故距点A 最近的点P 的坐标为(0,0).(2)设点M(x 0,y 0)是y 2=2x 上任一点,则M 到直线x -y +3=0的距离为d =|x 0-y 0+3|2=⎪⎪⎪⎪y 20-2y 0+622=|(y 0-1)2+5|22, 当y 0=1时,d min =522=524,所以点M 的坐标为⎝⎛⎭⎫12,1.。
2020届苏教版(文科数学) 抛物线 单元测试
2020届苏教版(文 数 ) 抛物线 单元测试1.(2018·潍坊二模)直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 交于A ,B 两点,F 为C 的焦点,若sin ∠ABF =2sin ∠BAF ,则k 的值是________.解析:分别过A ,B 两点作抛物线准线的垂线,垂足分别为M ,N ,则AF =AM ,BF =BN . 设直线y =k (x +2)(k >0)与x 轴交于点P ,则P (-2,0).∵抛物线的方程为y 2=8x ,∴抛物线的准线方程为x =-2,即点P 在准线上. ∵sin ∠ABF =2sin ∠BAF ,∴根据正弦定理可得AF =2BF ,∴AM =2BN , ∴PB P A =BN AM =12,即B 为P A 的中点. 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),y 2=8x消去x 可得y 2-8yk +16=0.设A ⎝⎛⎭⎫y 218,y 1,B ⎝⎛⎭⎫y 228,y 2,则y 1y 2=16. ∵B 为P A 的中点,∴y 1=2y 2,即B (1,22). ∵P (-2,0),∴直线AB 的斜率为223.2.(2019·连云港模拟)顶点在原点,对称轴是y 轴,并且经过点P (-4,-2)的抛物线方程是________.解析:设抛物线方程为x 2=my ,将点P (-4,-2)代入x 2=my ,得m =-8. 所以抛物线方程是x 2=-8y . 答案:x 2=-8y3.抛物线的焦点为椭圆x 29+y 24=1的左焦点,顶点为椭圆中心,则抛物线方程为________.解析:由c 2=9-4=5得F (-5,0), 则抛物线方程为y 2=-45x . 答案:y 2=-45x4.已知抛物线C :y 2=x 的焦点为F ,A (x 0,y 0)是C 上一点,AF =54x 0,则x 0=________.解析:由题意知抛物线的准线为x =-14.因为AF =54x 0,根据抛物线的定义可得x 0+14=AF =54x 0,解得x 0=1.答案:15.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽________米.解析:以拱顶为坐标原点建立平面直角坐标系,设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),由题意知抛物线过点(2,-2),代入方程得p =1,则抛物线的方程为x 2=-2y ,当水面下降1米时,为y =-3,代入抛物线方程得x =±6,所以此时水面宽为26米.答案:2 66.(2019·江苏省第一次统一检测)已知抛物线C 的方程为y 2=2px (p >0),⊙M 的方程为x 2+y 2+8x +12=0,如果抛物线C 的准线与⊙M 相切,那么p 的值为________.解析:将⊙M 的方程化为标准方程:(x +4)2+y 2=4,圆心坐标为(-4,0),半径r =2,又因为抛物线的准线方程为x =-p2,所以⎪⎪⎪⎪4-p 2=2,p =12或4. 答案:12或47.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若FP →=4FQ →,则QF =________.解析:过点Q 作QQ ′⊥l 交l 于点Q ′,因为FP →=4FQ →,所以PQ ∶PF=3∶4,又焦点F 到准线l 的距离为4,所以QF =QQ ′=3.答案:38.过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交y 轴于点A ,抛物线上有一点B 满足OB →=OA →+OF →(O 为坐标原点),则△BOF 的面积是________.解析:由题可知F (1,0),可设过焦点F 的直线方程为y = (x -1)(可知 存在),则A (0,- ),所以B (1,- ),由点B 在抛物线上,得 2=4, =±2,即B (1,±2),S △BOF =12·OF ·|y B |=12×1×2=1.答案:19.已知抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上,若抛物线的准线与双曲线5x 2-y 2=20的两条渐近线围成的三角形的面积为45,则抛物线方程为________.解析:由双曲线方程5x 2-y 2=20知其渐近线方程为y =±5x ,由题意可设抛物线方程为y 2=2px (p >0),故其准线方程为x =-p2,设准线与双曲线的两条渐近线的交点为A ,B ,则不妨令A ⎝⎛⎭⎫-p 2,52p ,B ⎝⎛⎭⎫-p 2,-52p ,故S △ABO =12×5p ×p 2=54p 2=45,解得p 2=16,又因为p >0,所以p =4,故抛物线方程为y 2=8x .答案:y 2=8x10.抛物线y 2=2px 的焦点为F ,点A 、B 、C 在此抛物线上,点A 坐标为(1,2).若点F 恰为△ABC 的重心,则直线BC 的方程为________.解析:因为点A 在抛物线上,所以4=2p ,p =2,抛物线方程为y 2=4x ,焦点F (1,0),设点B (x 1,y 1),点C (x 2,y 2),则有y 21=4x 1,①y 22=4x 2,②由①-②得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=4(x 1-x 2) 得 BC =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2.又因为y 1+y 2+23=0,所以y 1+y 2=-2,所以 BC =-2.又因为x 1+x 2+13=1,所以x 1+x 2=2,所以BC 的中点为(1,-1),则BC 所在直线方程为y +1=-2(x -1), 即2x +y -1=0. 答案:2x +y -1=011.(2019·江苏省四校联考)已知抛物线y 2=2x 上有四点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),C (x 3,y 3)、D (x 4,y 4),点M (3,0),直线AB 、CD 都过点M ,且都不垂直于x 轴,直线PQ 过点M 且垂直于x 轴,交AC 于点P ,交BD 于点Q .(1)求y 1y 2的值; (2)求证:MP =MQ .解:(1)设直线AB 的方程为x =my +3,与抛物线方程联立得:y 2-2my -6=0, 所以y 1y 2=-6.(2)证明:直线AC 的斜率为y 1-y 3x 1-x 3=2y 1+y 3,所以直线AC 的方程为y =2y 1+y 3(x -x 1)+y 1.所以点P 的纵坐标为y P =6+y 1y 3y 1+y 3=6+⎝⎛⎭⎫-6y 2y 3-6y 2+y 3=6(y 2-y 3)y 2y 3-6,同理点Q 的纵坐标为y Q =6(y 3-y 2)y 2y 3-6,所以y P +y Q =0,又PQ ⊥x 轴,所以MP =MQ .12.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C 的顶点在原点,经过点A (2,2),其焦点F 在x 轴上.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)求过点F 且与直线OA 垂直的直线方程;(3)设过点M (m ,0)(m >0)的直线交抛物线C 于D 、E 两点,ME =2DM ,记D 和E 两点间的距离为f (m ),求f (m )关于m 的表达式.解:(1)由题意,可设抛物线C 的标准方程为y 2=2px .因为点A (2,2)在抛物线C 上,所以p =1.因此抛物线C 的标准方程为y 2=2x .(2)由(1)可得焦点F 的坐标是⎝⎛⎭⎫12,0,又直线OA 的斜率为22=1,故与直线OA 垂直的直线的斜率为-1,因此所求直线的方程是x +y -12=0.(3)设点D 和E 的坐标分别为(x 1,y 1)和(x 2,y 2),直线DE 的方程是y = (x -m ), ≠0.将x =yk +m 代入y 2=2x ,有 y 2-2y -2 m =0,解得y 1,2=1±1+2mk 2k.由ME =2DM 知1+1+2mk 2=2(1+2mk 2-1),化简得 2=4m.因此DE 2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=⎝⎛⎭⎫1+1k 2(y 1-y 2)2=⎝⎛⎭⎫1+1k 24(1+2mk 2)k 2=94(m 2+4m ),所以f (m )=32m 2+4m (m >0).1.设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)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,则抛物线的方程为________.解析:由题可知抛物线焦点坐标为⎝⎛⎭⎫a 4,0,于是过焦点且斜率为2的直线的方程为y =2⎝⎛⎭⎫x -a 4,令x =0,可得A 点坐标为⎝⎛⎭⎫0,-a 2,所以S △OAF =12·|a |4·|a |2=4,得a =±8,故抛物线方程为y 2=±8x .答案:y 2=±8x2.(2019·南通质检)已知点M (-3,2)是坐标平面内一定点,若抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点Q 是该抛物线上的一动点,则MQ -QF 的最小值是________.解析:抛物线的准线方程为x =-12,当MQ ∥x 轴时,MQ -QF 取得最小值,此时点Q 的纵坐标y =2,代入抛物线方程y 2=2x 得Q 的横坐标x =2,则(QM -QF )min=|2+3|-⎪⎪⎪⎪2+12=52. 答案:523.(2019·无锡模拟)过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 且倾斜角为120°的直线l 与抛物线在第一、四象限分别交于A ,B 两点,则AFBF的值等于________.解析:记抛物线y 2=2px 的准线为l ′,如图,作AA 1⊥l ′,BB 1⊥l ′,AC ⊥BB 1,垂足分别是A 1,B 1,C ,则有cos ∠ABB 1=BC AB =BB 1-AA 1AF +BF=BF -AF AF +BF,即cos 60°=BF -AF AF +BF =12,由此得AF BF =13.答案:134.(2019·泰州模拟改编)直线x =1与抛物线C :y 2=4x 交于M ,N 两点,点P 是抛物线C 准线上的一点,记向量OP →=aOM →+bON →(a ,b ∈R ),其中O 为抛物线C 的顶点.给出下列命题:①∀a ,b ∈R ,△PMN 不是等边三角形; ②∃a <0且b <0,使得向量OP →与ON →垂直;③无论点P 在准线上如何运动,a +b =-1总成立. 其中,所有正确命题的序号是________.解析:根据题意可知,当点P 落在准线与x 轴的交点时,PM =PN =22≠MN =4,所以△PMN 不是等边三角形,所以无论P 在何处即∀a ,b ∈R ,△PMN 都不是等边三角形.故①正确,根据题意不妨令M (1,2),N (1,-2),令OP →·ON →=0,即(a +b )·1-2(2a -2b )=0,整理得3a =5b ,所以∃a <0且b <0,使得向量OP →与ON →垂直,故②正确,OP →=(a +b ,2a -2b ),因为点P 在抛物线的准线上,所以a +b =-1总成立,故③正确.答案:①②③5.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线l 经过点F 且与抛物线C 相交于A 、B 两点. (1)若线段AB 的中点在直线y =2上,求直线l 的方程; (2)若线段AB =20,求直线l 的方程.解:(1)由已知得抛物线的焦点为F (1,0).因为线段AB 的中点在直线y =2上,所以直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为 ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点M (x 0,y 0),则⎩⎨⎧x 0=x 1+x 22,y 0=y 1+y 22.由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2),所以2y 0 =4. 又y 0=2,所以 =1,故直线l 的方程是y =x -1.(2)设直线l 的方程为x =my +1,与抛物线方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧x =my +1,y 2=4x ,消元得y 2-4my -4=0,所以y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4,Δ=16(m 2+1)>0. AB =m 2+1|y 1-y 2|=m 2+1·(y 1+y 2)2-4y 1y 2 =m 2+1·(4m )2-4×(-4) =4(m 2+1).所以4(m 2+1)=20,解得m =±2, 所以直线l 的方程是x =±2y +1, 即x ±2y -1=0.6.如图,等边三角形OAB 的边长为83,且其三个顶点均在抛物线E :x 2=2py (p >0)上.(1)求抛物线E 的方程;(2)设动直线l 与抛物线E 相切于点P ,与直线y =-1相交于点Q .证明:以PQ 为直径的圆恒过y 轴上某定点.解:(1) 依题意,OB =83,∠BOy =30°.设B (x ,y ),则x =OB sin 30°=43,y =OB cos 30°=12.因为点B (43,12)在x 2=2py 上,所以(43)2=2p ×12,解得p =2.故抛物线E 的方程为x 2=4y .(2)证明:由(1)知y =14x 2,y ′=12x .设P (x 0,y 0),则x 0≠0,y 0=14x 20,且l 的方程为y -y 0=12x 0(x -x 0),即y =12x 0x -14x 20.由⎩⎪⎨⎪⎧y =12x 0x -14x 20,y =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 20-42x 0,y =-1. 所以Q 为⎝⎛⎭⎫x 20-42x 0,-1.设定点为M (0,y 1),令MP →·MQ →=0对满足y 0=14x 20(x 0≠0)的x 0,y 0恒成立.由于MP →=(x 0,y 0-y 1), MQ →=⎝⎛⎭⎫x 20-42x 0,-1-y 1,由MP →·MQ →=0,得x 20-42-y 0-y 0y 1+y 1+y 21=0, 即(y 21+y 1-2)+(1-y 1)y 0=0.( )由于( )式对满足y 0=14x 20(x 0≠0)的y 0恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-y 1=0,y 21+y 1-2=0,解得y 1=1.故以PQ 为直径的圆恒过y 轴上的定点M (0,1).。
抛物线测试题及答案
抛物线测试题及答案1. 抛物线的定义抛物线是二次函数的图像,它由一条平滑的曲线组成,这条曲线是在平面上的所有离定点等距的点的轨迹。
抛物线的标准方程为 y = ax^2 + bx + c,其中 a、b 和 c 为常数。
2. 抛物线的性质- 对称性:抛物线关于 y 轴对称,即对于任意 x,有 y = ax^2 + bx + c,则对于相对应的 -x,仍满足 y = a(-x)^2 + b(-x) + c。
- 顶点:抛物线的顶点是曲线的最高点或最低点,形式为 (h, k),其中 h 为对称轴上的横坐标,k 为顶点的纵坐标。
- 开口方向:抛物线的开口方向由二次项系数 a 的正负决定。
当 a > 0 时,抛物线开口向上;当 a < 0 时,抛物线开口向下。
- 零点:抛物线与 x 轴交点的纵坐标为 0,可通过解一元二次方程找到零点的横坐标。
3. 抛物线的常见问题3.1 抛物线的参数- 如何确定抛物线的参数 a、b 和 c?通常可以通过已知的点的坐标来确定。
- 如何求取抛物线的顶点坐标?可以通过横坐标的公式 h = -b / (2a) 来计算,然后代入方程求得 k。
- 什么情况下抛物线不存在实零点?当抛物线开口向上时,且顶点的纵坐标 k 大于或等于 0 时,抛物线不存在实零点。
3.2 抛物线的应用- 抛物线在物理学、经济学和工程学等领域中有广泛的应用。
例如,抛物线可以用来描述物体在自由落体中的运动轨迹、图像的放大和缩小等现象。
- 在建筑学中,抛物线也被用于设计拱形桥、碗状天花板等结构。
4. 抛物线测试题答案- 问题一:已知抛物线公式为 y = 2x^2 + 3x + 1,求抛物线的顶点坐标。
- 答案:根据公式 h = -b / (2a),得到 h = -(3) / (2*2) = -3/4。
将h 代入原方程可求得 k = -1/8。
所以顶点坐标为 (-3/4, -1/8)。
- 问题二:求抛物线 y = x^2 + x - 2 的零点。
2020高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.4.2 抛物线的几何性质作业 苏教版选修1-1
2.4.2 抛物线的几何性质[基础达标]1.设抛物线y 2=mx 的准线与直线x =1的距离为3,则抛物线的方程为________.解析:当m >0时,准线方程为x =-m4=-2,∴m =8,此时抛物线方程为y 2=8x ;当m <0时,准线方程为x =-m4=4,∴m =-16,此时抛物线方程为y 2=-16x .∴所求抛物线方程为y 2=8x 或y 2=-16x .答案:y 2=8x 或y 2=-16x2.已知抛物线C 的顶点为坐标原点,焦点在x 轴上,直线y =x 与抛物线C 交于A ,B 两点.若P (2,2)为AB 的中点,则抛物线C 的方程为________.解析:设抛物线方程为y 2=2px ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=2px 1y 22=2px 2⇒y 21-y 22=2p (x 1-x 2),即y 1-y 2x 1-x 2·(y 1+y 2)=2p ⇒2p =1×4⇒p =2. 故y 2=4x .答案:y 2=4x3.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 →|=________.解析:如图,过A 作AD ⊥x 轴于D .在Rt △AFD 中,∠AFD =60°. 令FD =m ,则FA =2m . AD =3m .根据抛物线的定义可知. p +m =2m .∴m =p . ∴|OA →|=OD 2+AD 2= ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+p 2+3p2=212p . 答案:212p 4.若抛物线y 2=2x 上的一点M 到坐标原点O 的距离为3,则M 到该抛物线焦点的距离为________.解析:依题意,设点M (x ,y ),其中x >0,则有⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x x 2+y 2=3x >0,由此解得x =1,又该抛物线的准线方程为x =-12,结合抛物线的定义,点M 到该抛物线的焦点的距离等于1+12=32.答案:325.直线y =x -3与抛物线y 2=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________.解析:直线y =x -3与抛物线y 2=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 ,联立方程组得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4xy =x -3,消元得x 2-10x +9=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =-2,和⎩⎪⎨⎪⎧x =9y =6,∴AP =10,BQ =2,PQ =8,∴梯形APQB 的面积为48.答案:486. 如图,圆形花坛水池中央有一喷泉,水管OP =1 m ,水从喷头P 喷出后呈抛物线状,先向上至最高点后落下,若最高点距水面2 m ,P 距抛物线对称轴1 m ,则为使水不落到池外,水池直径最小为________m.解析:如图,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),则P (-1,-1),代入抛物线方程得p =12,抛物线x 2=-y ,代入点(x ,-2),得x =2,即水池半径最小为r =(1+2)m ,水池直径最小为2r =(2+22)m.答案:2+2 27.已知抛物线的焦点F 在x 轴上,直线l 过点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.解:由题意,抛物线方程为y 2=2px (p ≠0),焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,直线l :x =p2,∴A 、B 两点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p ,⎝ ⎛⎭⎪⎫p2,-p ,∴AB =2|p |.∵△OAB 的面积为4, ∴12·⎪⎪⎪⎪⎪⎪p 2·2|p |=4,∴p =±2 2. ∴抛物线的标准方程为y 2=±42x .8. 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),∵直线AB 的方程是y =k (x -4)+2.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -4+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 +4k 2,即x B =4k 2-4k +1k 2,以-k 代换x B 中的k ,得x C =4k 2+4k +1k 2,∴k BC =yB -yC xB -xC=k xB -4+2-[-k xC -4+2]xB -xC=k xB +xC -8xB -xC =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2+2k 2-8-8k k2=-14,∴直线BC 的斜率为定值.[能力提升]1.等腰直角三角形OAB 内接于抛物线y 2=2px (p >0),O 是抛物线的顶点,OA ⊥OB ,则△OAB 的面积为________. 解析:设等腰直角三角形OAB 的顶点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则y 21=2px 1,y 22=2px 2,由OA =OB ,则x 21+y 21=x 22+y 22, ∴x 21-x 22+2px 1-2px 2=0,即(x 1-x 2)(x 1+x 2+2p )=0, ∵x 1>0,x 2>0,2p >0,∴x 1=x 2,即A 、B 关于x 轴对称.故直线OA 的方程为:y =x tan 45°,即y =x .由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px y =x,解得,⎩⎪⎨⎪⎧x =0y =0(舍)或⎩⎪⎨⎪⎧x =2p y =2p,故AB =4p ,等腰三角形OAB 的面积为12×2p ×4p =4p 2.答案:4p 22.对于顶点在原点的抛物线,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抛物线的通径的长为5;⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1).其中能得出抛物线方程为y 2=10x 的条件是________(要求填写合适条件的序号).解析:在①②两个条件中,应选择②,则由题意,可设抛物线方程为y 2=2px (p >0);对于③,由焦半径公式r =1+p2=6,∴p =10,此时y 2=20x ,不符合条件;对于④,2p =5,此时y 2=5x ,不符合题意;对于⑤,设焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,则由题意,满足12·1-02-p 2=-1.解得p =5,此时y 2=10x ,所以②⑤能使抛物线方程为y 2=10x . 答案:②⑤3.某河上有座抛物线形拱桥,当水面距顶5 m 时,水面宽为8 m ,一木船宽4 m 高2 m ,载货后木船露在水面上的部分高为34m ,问水面上涨到与拱顶相距多少时,木船开始不能通航?解:如图所示建立直角坐标系xOy ,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),过点(4,-5),∴16=-2p (-5),∴2p =165,∴抛物线方程为x 2=-165y ,x =2时,y =-54,∴相距为34+54=2时不能通行.4.(创新题)A ,B 为抛物线y 2=2px (p >0)上两点,O 为原点,若OA ⊥OB ,求证:直线AB 过定点.证明:设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则y 21=2px 1,y 22=2px 2. 因为OA ⊥OB ,所以x 1x 2+y 1y 2=0,则y 21y 22=2px 1·2px 2=4p 2x 1x 2=-4p 2y 1y 2,所以y 1y 2=-4p 2.因为y 22-y 21=(y 2+y 1)(y 2-y 1)=2p (x 2-x 1),若x 1≠x 2,则y 2-y 1x 2-x 1=2py 1+y 2,所以直线AB 的方程为y -y 1=2py 1+y 2(x -x 1).因为y 21=2px 1,所以y -y 1=2p y 1+y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -y 212p , 所以y =2px y 1+y 2-y 21y 1+y 2+y 1=2px y 1+y 2+y 1y 2y 1+y 2=2p y 1+y 2(x -2p ), 所以直线AB 过定点(2p,0). 若x 1=x 2≠0,则y 1=-y 2.因为OA ⊥OB ,所以x 1x 2+y 1y 2=0,故直线x 21-y 21=0,即x 21-2px 1=0,所以x 1=2p . 故直线AB 过定点(2p,0),所以存在定点(2p,0),使得命题成立.。
苏教版数学高二-数学 选修1试题 2.4抛物线的简单几何性质
2.4 抛物线的简单几何性质1.直线l 经过抛物线y 2=4x 的焦点,且与抛物线相交于A ,B 两点,若弦AB 中点的横坐标为3,则|AB|为( )A .4B .8C .6D .10解析 由题可知,抛物线的准线方程为x =-1,焦点为F ,AB 中点到准线的距离为3+1=4,∴|AB|=|AF|+|BF|=2×4=8.答案 B2.已知点M(-4,1),F 为抛物线C :y 2=-4x 的焦点,点P 在抛物线上,若|PF|+|PM|取最小值,则点P 的坐标是 ( )A .(0,0)B .(-1,2)C .(-14,1)D .(-2,22)解析如图所示,l 为抛物线的准线,过P 作PP′⊥l 于P′,过M 作MN ⊥l 于N , ∴|PF|+|PM|=|PP′|+|PM|≥|MN|.∴当|PF|+|PM|取小值时,P 的纵坐标为1,代入抛物线方程可得P 的坐标为(-14,1).答案 C3.若直线ax -y +1=0经过抛物线y 2=4x 的焦点,则实数a 为( ) A .-1 B .1 C .-12D .-2解析 抛物线的焦点为(1,0),代入直线方程为a +1=0,∴a =-1. 答案 A4.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P 到抛物线准线的距离之和的最小值为( )A .3 B.172C. 5D.92解析 根据抛物线定义,点P 到准线的距离转化为到焦点F(12,0)的距离,故为(0,2)和(12,0)的距离为172. 答案 B5.已知抛物线y =4ax 2(a>0)的准线与圆x 2+y 2+mx -14=0相切,且此抛物线上的点A(x 0,2)到焦点的距离等于3,则m =( )A .±3B .±2C .±1D .0解析 抛物线y =4ax 2的准线方程为y =-116a ,由题知2+116a =3,∴a =116. ∴抛物线的准线为y =-1,圆的方程可化为(x +m 2)2+y 2=14+m 24,由圆与抛物线的准线相切可得14+m 24=1,即m =±3,故选A. 答案 A6.P(x 0,y 0)是抛物线x 2=2py(p>0)上任一点,则P 到焦点的距离是________. 解析 抛物线的准线为y =-p2,∴P 到焦点的距离为y 0+p2.答案 y 0+p27.抛物线y =4x 2上一点P ,则P 到直线y =4x -5的距离的最小值为________. 解析 设P(x ,y),则d =|4x -y -5|17=|4x -4x 2-5|17=|2x -12+4|17≥417=41717.答案41717 8.抛物线y 2=2px(p >0)上有一点纵坐标为-42,这点到准线的距离为6,则抛物线的方程为________.解析 设点(x 0,-42),则(-42)2=2px 0, ∴x 0=322p =16p.又由抛物线的定义可知x 0+p 2=6,∴16p +p2=6,即p 2-12p +32=0,解得p =4,或p =8. ∴抛物线方程为y 2=8x ,或y 2=16x. 答案 y 2=8x ,或y 2=16x9.已知点A(x ,y)在抛物线y 2=4x 上运动,求z =x 2+12y 2+3的最小值.解 ∵A 在抛物线上,∴x≥0, z =x 2+12y 2+3=x 2+2x +3,二次函数z =x 2+2x +3的对称轴为x =-1. ∴在[0,+∞)上是增函数. ∴当x =0时,z 有最小值3.10.线段AB 过x 轴正半轴上一定点M(m,0),端点A ,B 到x 轴的距离之积为2m ,以x 轴为对称轴,过A ,O ,B 三点作抛物线,求抛物线的方程.解 画图可知抛物线方程为y 2=2px(p>0),直线AB 的方程为x =ky +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ky +m ,y 2=2px 消去x ,整理得y 2-2pky -2pm =0. 由根与系数的关系得y 1y 2=-2pm. 由题设|y 1|·|y 2|=2m ,则p =1. 故抛物线方程为y 2=2x.11.一顶点在坐标原点,焦点在x 轴上的抛物线截直线2x -y -4=0所得的弦长为35,求抛物线的方程.解 设抛物线方程为y 2=2px(p≠0), 将直线方程y =2x -4代入,并整理得 2x 2-(8+p)x +8=0.设方程的两个根为x 1,x 2,则根据韦达定理有 x 1+x 2=8+p 2,x 1x 2=4.由弦长公式,得 (35)2=(1+22), 即9=(8+p 2)2-16.整理得p 2+16p -36=0,解得p =2,或p =-18,此时Δ>0.故所求的抛物线方程为y 2=4x ,或y 2=-36x.12.如图,已知直线l :y =2x -4交抛物线y 2=4x 于A ,B两点,试在抛物线AOB 这段曲线上求一点P ,使△PAB 的面积最大,并求出这个最大面积.解 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =2x -4,y 2=4x.解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =4,y =4,或⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-2. ∴A(4,4),B(1,- 2). ∴|AB|=4-12+4+22=3 5.设P(x 0,y 0)为抛物线AOB 这段曲线上一点,d 为点P 到直线AB 的距离,则 d =|2x 0-y 0-4|4+1=15⎪⎪⎪⎪y 202-y 0-4 =125|(y 0-1)2-9|. ∵-2<y 0<4,∴当y 0=1时,d 有最大值925.从而△PAB 的最大面积为S =12×35×925=274.此时P ⎝⎛⎭⎫14,1.因此,当P ⎝⎛⎭⎫14,1时,△PAB 的面积取得最大值,最大值为274.。
苏教版数学高二-选修2-1试题 抛物线的几何性质(一)
2.4.2 抛物线的几何性质(一)一、基础过关1. 设点A 为抛物线y 2=4x 上一点,点B(1,0),且AB =1,则A 的横坐标的值为________.2. 以x 轴为对称轴的抛物线的通径长为8,若抛物线的顶点在坐标原点,则其方程为______________.3. 经过抛物线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y 1y 2x 1x 2的值是________. 4. 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=__________.5. 等腰Rt △ABO 内接于抛物线y 2=2px (p>0),O 为抛物线的顶点,OA ⊥OB ,则Rt △ABO 的面积是________.6.如图所示,过抛物线y 2=2px (p>0)的焦点F 的直线l 交抛物线于点A 、B ,交其准线于点C ,若BC =2BF ,且AF =3,则此抛物线的方程为________.7. 过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A ,B 两点,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).若x 1+x 2=6,则AB =________.二、能力提升8. 如图所示是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2 m ,水面宽4 m .水位下降1 m 后,水面宽________ m.9. 已知△ABC 的三个顶点都在y 2=32x 上,A(2,8),且这个三角形的重心与抛物线的焦点重合,则直线BC 的斜率是________.10.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y 2=2px (p>0)上,求这个正三角形的边长.11.线段AB 过x 轴正半轴上一定点M(m,0),端点A 、B 到x 轴的距离之积为2m ,以x 轴为对称轴,过A 、O 、B 三点作抛物线.求抛物线的方程.12.已知过抛物线y 2=2px (p>0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2) (x 1<x 2)两点,且|AB|=9.(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 →+λOB →,求λ的值.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)1FA +1FB =2p .答案1.0 2.y 2=8x 或y 2=-8x 3.-4 4.90° 5.4p 2 6.y 2=3x 7.8 8.2 69.-410.解如图所示,设正三角形OAB 的顶点A ,B 在抛物线上,且坐标分别为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则y 21=2px 1,y 22=2px 2.又OA =OB ,所以x 21+y 21=x 22+y 22,即x 21-x 22+2px 1-2px 2=0.整理得(x 1-x 2)(x 1+x 2+2p)=0.∵x 1>0,x 2>0,2p>0,∴x 1=x 2.由此可得|y 1|=|y 2|,即线段AB 关于x 轴对称.由此得∠AOx =30°,∴y 1=33x 1. 与y 21=2px 1联立,解得y 1=23p ,∴AB =2y 1=43p.11.解 画图可知抛物线的方程为y 2=2px (p>0),直线AB 的方程为x =ky +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px x =ky +m 消去x ,整理得y 2-2pky -2pm =0,由根与系数的关系得y 1y 2=-2pm ,由已知条件知|y 1|·|y 2|=2m ,从而p =1,故抛物线方程为y 2=2x.12.解 (1)直线AB 的方程是 y =22⎝⎛⎭⎫x -p 2, 与y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p 4,由抛物线定义得 AB =x 1+x 2+p =9,所以p =4,抛物线方程为y 2=8x.(2)由p =4,4x 2-5px +p 2=0,化简得x 2-5x +4=0, 从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42,从而A(1,-22),B(4,42).设OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(1+4λ,-22+42λ),又y 23=8x 3,即2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.13.证明 (1)如图所示.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=-p 224p 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,∴1FA +1FB =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+4p 4x 1x 2+2p x 1+x 2+p 2 =4x 1+x 2+p 2p x 1+x 2+p =2p .。
苏教版数学高二 选修2-1测评2.4.2 抛物线的几何性质
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.抛物线焦点在x 轴上,直线y =-3与抛物线交于点A ,AF =5,则该抛物线的方程是________.【解析】 设抛物线的标准方程为y 2=2ax (a ≠0),设A (m ,-3). 由抛物线定义得5=AF =⎪⎪⎪⎪⎪⎪m +a 2,又(-3)2=2am , ∴a =±1或a =±9,故所求抛物线的标准方程为y 2=±2x 或y 2=±18x . 【答案】 y 2=±2x 或y 2=±18x2.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB =43,则焦点到弦AB 的距离为________.【解析】 由题意我们不妨设A (x,23),则(23)2=4x ,∴x =3,∴直线AB 的方程为x =3,抛物线的焦点为(1,0),∴焦点到弦AB 的距离为2.【答案】 23.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________. 【导学号:09390047】【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,∴y 1+y 2=16k =2(y 1,y 2分别是A ,B 的纵坐标),∴k =8,代入①得y =8x -15.【答案】 y =8x -154.已知过抛物线Γ:x =-y 22的焦点F 的直线交抛物线Γ于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,若x 1+x 2=-7,则AB 的值为________.【解析】 因为x =-y 22,所以y 2=-2x ,所以抛物线Γ的准线方程为x =12,根据抛物线的定义知AF =12-x 1,BF =12-x 2,所以AB =AF +BF =1-(x 1+x 2)=1-(-7)=8.【答案】 85.直线y =k (x +1)与抛物线y 2=8x 有两个交点,则实数k 的取值范围是________.【解析】 联立直线与抛物线方程,得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =k (x +1),所以ky 2-8y +8k =0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧k ≠0,Δ=(-8)2-4×k ×8k >0,解得-2<k <2,且k ≠0.所以实数k 的取值范围是(-2,0)∪(0,2). 【答案】 (-2,0)∪(0,2)6.已知抛物线E :y 2=4x 的焦点为F ,P 是E 的准线l 上一点,Q 是直线PF 与E 的一个交点.若PQ →=2QF →,则直线PF 的方程为________. 【导学号:09390048】【解析】 抛物线E :y 2=4x 的焦点F (1,0),设Q 到l 的距离为d ,则QF =d .∵PQ →=2QF →,∴|PQ →|=2|QF →|=2d ,∴直线的倾斜角为45°或135°,∴直线的斜率为±1,∴直线的方程为x +y -1=0或x -y -1=0. 【答案】 x +y -1=0或x -y -1=07.如图2-4-3是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.水位下降1 m后,水面宽_____________ m.图2-4-3【解析】建立如图平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py(p>0).由题意A(2,-2),代入x2=-2py,得p=1,故x2=-2y.设B(x,-3),代入x2=-2y中,得x=6,故水面宽为2 6 m.【答案】2 68.设点A的坐标为(a,0)(a∈R),则曲线y2=2x上的点到A点的距离的最小值为________. 【导学号:09390049】【解析】设抛物线上的点到A点的距离为d,抛物线上任一点的坐标为(x,y),则d2=(x-a)2+y2=x2-(2a-2)x+a2=[x-(a-1)]2+(2a-1).因为x∈[0,+∞),所以当a-1≥0,即a≥1时,d2min=2a-1,d min=2a-1;当a-1<0,即a<1时,当x=0时,d2min=a2,d min=|a|.【答案】2a-1(a≥1)或|a|(a<1)二、解答题9.已知抛物线y2=2px(p>0)有一个内接直角三角形,直角顶点在原点,两直角边OA与OB的长分别为1和8,求抛物线的方程.【解】 设直线OA 的方程为y =kx ,k ≠0,则直线OB 的方程为y =-1k x , 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y 2=2px ,得x =0(舍)或x =2p k 2,∴A 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2p k 2,2p k ,B 点坐标为(2pk 2,-2pk ),由|OA |=1,|OB |=8, 可得⎩⎪⎨⎪⎧4p 2k 2+1k 4=1, ①4p 2k 2(k 2+1)=64,②解方程组得k 6=64,即k 2=4.则p 2=16k 2(k 2+1)=45,又p >0,则p =255,故所求抛物线方程为y 2=455x .10.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(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 →+λOB →,求λ的值. 【解】 (1)直线AB 的方程是y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,与y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p 4,由抛物线定义得,|AB |=x 1+x 2+p =5p4+p =9,所以p =4,从而抛物线方程为y 2=8x .(2)由于p =4,4x 2-5px +p 2=0可化简为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42,从而A (1,-22),B (4,42);设C (x 3,y 3),则OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22),又y 23=8x 3,即[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.[能力提升]1.等腰直角三角形AOB 内接于抛物线y 2=2px (p >0),O 为抛物线的顶点,OA ⊥OB ,则△AOB 的面积为________.【解析】 由条件,不妨设l OA 为y =x ,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y 2=2px ,得x =2p ,所以A (2p,2p ).故S △AOB =12·2·(2p )·(2p )=4p 2.【答案】 4p 22.过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F 作一条直线交抛物线于P ,Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别为m ,n ,则1m +1n =________.【解析】 由焦点弦性质,知1PF +1FQ =2p ,抛物线的标准方程为x 2=1a y (a >0),∴2p =1a ,p =12a ,∴1PF +1FQ =4a ,即1m +1n =4a . 【答案】 4a3.已知抛物线y =18x 2与双曲线y 2a 2-x 2=1(a >0)有共同的焦点F ,O 为坐标原点,P 在x 轴上方且在双曲线,则OP →·FP→的最小值为________.【解析】 抛物线y =18x 2的焦点F 为(0,2),则双曲线y 2a 2-x 2=1中,c =2,则a 2=3.即双曲线方程为y 23-x 2=1,设P (m ,n )()n ≥3,则n 2-3m 2=3,则OP →·FP →=(m ,n )·(m ,n -2)=m 2+n 2-2n =n 23-1+n 2-2n =4n 23-2n -1=43⎝ ⎛⎭⎪⎫n -342-74,所以当n =3时,OP →·FP →的最小值为3-2 3. 【答案】 3-2 34.如图2-4-4,抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,经过点F 的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线的准线上,且BC∥x轴.证明:直线AC经过原点O.图2-4-4【证明】法一:设直线AB的方程为y=k⎝⎛⎭⎪⎫x-p2,A(x1,y1),B(x2,y2),C⎝⎛⎭⎪⎫-p2,y2.联立方程,得⎩⎨⎧y=k⎝⎛⎭⎪⎫x-p2,y2=2px,消去x,得y2-2pyk-p2=0,∴y1y2=-p2,k OA=y1x1,k OC=y2-p2=2py1.又∵y21=2px1,∴k OC=y1x1=k OA,∴AC经过原点O.当k不存在时,AB⊥x轴,同理可得k OA=k OC,所以AC经过原点O.法二:因为抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F⎝ ⎛⎭⎪⎫p2,0,由于直线AB斜率不确定,所以经过点F的直线AB的方程可设为x=my+p2,代入抛物线方程消去x得y2-2pmy-p2=0.若设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是该方程的两个根,所以y1y2=-p2.因为BC∥x轴,且点C在准线x=-p2上,所以点C的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫-p2,y2,故直线CO的斜率为k=y2-p2=2py1=y1x1,即k也是直线OA的斜率,所以直线AC经过原点O.法三:如图,过A作AD⊥l,D为垂足,则AD∥EF∥BC,设AC 与EF 相交于点N ,则EN AD =CN AC =BFAB ,NF BC =AF AB .由抛物线的定义可知AF =AD ,BF =BC ,∴EN =AD ·BF AB =AF ·BC AB =NF .即点N 是EF 的中点,与抛物线的顶点O 重合,所以直线AC 经过原点O .。
苏教版数学高二- 选修2-1试题 抛物线的几何性质
2.4.2 抛物线的几何性质 一、填空题 1.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线的方程是________.【解析】∵p 2=2,∴p =4,∴抛物线标准方程为y 2=8x. 【答案】 y 2=8x2.经过抛物线y 2=2px(p>0)的所有焦点弦中,弦长的最小值为________. 【解析】 通径长为2p.【答案】 2p3.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线与抛物线相交于P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)两点,若x 1+x 2=8,则PQ 的值为________.【解析】 PQ =x 1+x 2+2=10.【答案】 104.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是________. 【解析】 由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0),双曲线的渐近线方程为3x -y =0或3x +y =0,则焦点到渐近线的距离d 1=|3×1-0|32+-12=32或d 2=|3×1+0|32+12=32. 【答案】32 5.已知等边三角形AOB 的顶点A ,B 在抛物线y 2=6x 上,O 是坐标原点,则△AOB 的边长为________.【解析】 设△AOB 边长为a ,则A(32a ,a 2),∴a 24=6×32a. ∴a =12 3.【答案】 12 36.过抛物线y =ax 2(a>0)的焦点F 作一条直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ的长分别为m 、n ,则1m +1n=________.【解析】 由焦点弦性质知1PF +1FQ =2p ,抛物线的标准方程为x 2=1a y(a>0),∴2p =1a ,p =12a, ∴1PF +1FQ =4a ,即1m +1n=4a. 【答案】 4a7.已知弦AB 过拋物线y 2=2px(p >0)的焦点,则以AB 为直径的圆与拋物线的准线的位置关系是________.【解析】 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 中点为M(x 0,y 0),如图,则AB =AF +BF =x 1+x 2+p.设A ,B ,M 到准线l :x =-p 2距离分别为d 1,d 2,d ,则有d 1=x 1+p 2,d 2=x 2+p 2, d =d 1+d 22=x 1+x 2+p 2=AB 2, ∴以AB 为直径的圆与拋物线的准线相切.【答案】 相切8.如图2-4-4所示是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽________米.图2-4-4【解析】 设水面与拱桥的一个交点为A ,如图所示,建立平面直角坐标系,则A 的坐标为(2,-2).设抛物线方程为x 2=-2py(p>0),则22=-2p×(-2),得p =1.设水位下降1米后水面与拱桥的交点坐标为(x 0,-3),则x 20=6,解得x 0=±6,所以水面宽为26米.【答案】 2 6二、解答题9.设抛物线顶点在原点,焦点在y 轴负半轴上,M 为抛物线上任一点,若点M 到直线l :3x +4y -14=0的距离的最小值为1,求此抛物线的标准方程.【解】 设与l 平行的切线方程为3x +4y +m =0,由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=-2py 3x +4y +m =0得2x 2-3px -pm =0. ∴Δ=0即m =-98p. 又d =|14-98p|5=1,∴p =8或p =1529(舍), ∴抛物线的标准方程为x 2=-16y.10.过点(0,4),斜率为-1的直线与拋物线y 2=2px(p >0)交于两点A ,B ,如果OA ⊥OB(O 为原点)求拋物线的标准方程及焦点坐标.【解】 直线方程为y =-x +4.由⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +4,y 2=2px ,消去y 得x 2-2(p +4)x +16=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=2(p +4),x 1x 2=16,Δ=4(p +4)2-64>0.所以y 1y 2=(-x 1+4)(-x 2+4)=-8p.由已知OA ⊥OB 得x 1x 2+y 1y 2=0,从而16-8p =0,解得p =2.所以,拋物线的标准方程为y 2=4x ,焦点坐标为(1,0).图2-4-511.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.【解】 (1)设l :my =x -1与y 2=4x 联立,得y 2-4my -4=0,∴y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4,∴OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(m 2+1)y 1y 2+m(y 1+y 2)+1=-3.(2)证明:设l :my =x +n 与y 2=4x 联立,得y 2-4my +4n =0, ∴y 1+y 2=4m ,y 1y 2=4n.由OA →·OB →=-4=(m 2+1)y 1y 2-mn(y 1+y 2)+n 2=n 2+4n ,解得n =-2, ∴l :my =x -2过定点(2,0).。
高中试卷-3.3.2抛物线的简单几何性质 同步练习(Word版含答案)(含答案)
答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!3.3.2 抛物线的简单几何性质(同步练习)一、选择题1.若抛物线y2=4x上一点P到x轴的距离为P到抛物线的焦点F的距离为( )A.4B.5C.6D.72.F是抛物线y2=2x的焦点,A,B是抛物线上的两点,|AF|+|BF|=8,则线段AB的中点到y轴的距离为( )A.4B.92C.3D.723.过抛物线y2=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4.抛物线y2=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.2B.3C.5D.75.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,P为C的准线上的一点,则△ABP的面积为( )A.18B.24C.36D.486.从抛物线y2=4x上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|=5,设抛物线的焦点为F,则△PMF的面积为( )A.5B.10C.207.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过点M(2,0)且与C交于A,B两点,|BF|=3 2 .若|AM|=λ|BM|,则实数λ=( )A.32B.2C.4D.68.(多选)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可以是( )A.2B.3C.4D.5二、填空题9.直线y=x-1被抛物线y2=4x截得的线段的中点坐标是________10.已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M是FN的中点,则|FN|=________11.已知点A到点F(1,0)的距离和到直线x=-1的距离相等,点A的轨迹与过点P(-1,0)且斜率为k的直线没有交点,则k的取值范围是________12.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________13.已知抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴上,且抛物线上有一点P(4,m)到焦点的距离为6.则抛物线C的方程为________;若抛物线C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,则k=________三、解答题14.若抛物线的顶点在原点,开口向上,F为焦点,M为准线与y轴的交点,A为抛物线上一点,且|AM||AF|=3,求此抛物线的标准方程.15.已知抛物线C:y=2x2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.16.点M(m,4)(m>0)为抛物线x2=2py(p>0)上一点,F为其焦点,已知|FM|=5.(1)求m 与p 的值.(2)以M 点为切点作抛物线的切线,交y 轴于点N ,求△FMN 的面积.参考答案:一、选择题1.A2.D3.B4.D5.C6.B7.C8.BCD二、填空题9.答案:(3,2) 10.答案:6 11.答案:(-∞,-1)∪(1,+∞) 12.答案:48 13.答案:y 2=8x ,2 三、解答题14.解:设所求抛物线的标准方程为x 2=2py(p>0),设A(x 0,y 0),由题意知M (0,-p 2),∵|AF|=3,∴y 0+p 2=3,∵|AM|∴x 20+(y 0+p 2)2=17,∴x 20=8,代入方程x 20=2py 0得8=2p (3-p 2),解得p=2或p =4.∴所求抛物线的标准方程为x 2=4y 或x 2=8y.15.(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)解:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则y 1x 1+y 2x 2=1,将y 1=kx 1+1,y 2=kx 2+1,代入①,得2k +(1x 1+1x 2)=1,②由(1)可得x 1+x 2=k 2,x 1x 2=-12,代入②得k =1.16.解:(1)由抛物线定义知,|FM|=p 2+4=5,所以p =2.所以抛物线的方程为x 2=4y ,又由M(m,4)在抛物线上,所以m=4.故p=2,m=4.(2)设过M点的切线方程为y-4=k(x-4),代入抛物线方程消去y得,x2-4kx+16k-16=0,其判别式Δ=16k2-64(k-1)=0,所以k=2,切线方程为y=2x-4,切线与y轴的交点为N(0,-4),抛物线的焦点F(0,1),所以S△FMN =12|FN|·m=12×5×4=10.。
高中试卷-【新教材精创】3.3.2 抛物线的简单几何性质(2)-A基础练(含答案)
3.3.2 抛物线的简单几何性质(2) -A 基础练一、选择题1.(2020·全国高二课时练)A 是抛物线()220y px p =>上的一点,F 为抛物线的焦点,O 为坐标原点,当4AF =时,120OFA Ð=o ,则抛物线的准线方程是( )A .1x =-B .1y =-C .2x =-D .2y =-【答案】A【解析】过点A 作准线的垂线AC ,过点F 作AC 的垂线FB ,垂足分别为C ,B ,如图.由题意知∠BFA =∠OFA -90°=30°,又因为|AF |=4,所以|AB |=2.点A 到准线的距离d =|AB |+|BC |=p +2=4,解得p =2,则抛物线y 2=4x 的准线方程是x =-1.故选A.2.(2020·山东泰安一中高二月考)已知椭圆E 的中心为坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线2:8C y x =的焦点重合,,A B 是C 的准线与E 的两个交点,则AB = ( )A .3B .6C .9D .12【答案】B【解析】抛物线28y x =的焦点为(2,0),所以椭圆的右焦点为(2,0),即2,c =且1,4,2c a b a ====椭圆的方程为22 1.1612x y +=抛物线准线为2,x =-代入椭圆方程中得(2,3),(2,3), 6.A B AB ---=故选B.3.(2020·北京大兴区高二期末)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【答案】C【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.4. (2020·全国高二课时练)P 为抛物线y 2=2px 的焦点弦AB 的中点,A ,B ,P 三点到抛物线准线的距离分别是|AA 1|,|BB 1|,|PP 1|,则有 ( )A.|PP 1|=|AA 1|+|BB 1| B.|PP 1|=12|AB|C.|PP 1|>12|AB|D.|PP 1|<12|AB|【答案】B【解析】如图所示,根据题意,PP 1是梯形AA 1B 1B 的中位线,故|PP 1|=12(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF|+|BF|)=12|AB|.5.(多选题)(2020·山东黄岛高二月考)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,直线的斜F ,直线l 与抛物线C 交于点A ,B 两点(点A 在第一象限)、与抛物线的准线交于点D ,若4AF =,则以下结论正确的是( )A .2p =B .F 为AD 中点C .2BD BF=D .2BF =【答案】ABC【解析】如图所示:作AC ^准线于C ,AM x ^轴于M ,BE ^准线于E .tan AFM Ð=,3AFM pÐ=,4AF =,故2MF =,AM =2,2p A æ+çè,代入抛物线得到2p =;2NF FM ==,故AMF DNF D @D ,故F 为AD 中点;6BDE pÐ=,故22DB BE BF ==;2BD BF =,4BD BF DF AF +===,故43BF =;故选:ABC .6.(多选题)(2020·江苏南通高二期中)设A ,B 是抛物线2y x =上的两点,O 是坐标原点,下列结论成立的是()A .若OA OB ^,则2OA OB ³ B .若OA OB ^,直线AB 过定点(1,0)C .若OA OB ^,O 到直线AB 的距离不大于1D .若直线AB 过抛物线的焦点F ,且13AF =,则||1BF =【答案】ACD【解析】B.设直线AB 方程为y kx b =+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,将直线AB 方程代入抛物线方程2y x =,得20x kx b --=,则12x x k +=,12x x b =-,OA OB ^Q ,1OA OB k k b \=-=-g ,1b =.于是直线AB 方程为1y kx =+,该直线过定点(0,1).故B 不正确;C.O 到直线AB的距离1d =,即C 正确;A.||||OA OB ======.||||2OA OB \g …正确;D.由题得11111,4312y y +=\=,所以211==12x x \±,x =所以k ==AB的方程为14y x =+,所以14b =.由题得212121211111||()2244222AB y y y y k x x b k b =+++=++=+++=++=1114++=3223.所以41||133BF =-=.所以D 正确.故选:ACD .二、填空题7.(2020·全国高二课时练)设抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上的一点,过P 作PQ x ^轴于Q ,若3PF =,则线段PQ 的长为__________.【答案】【解析】抛物线的准线方程为1x =-,由于3PF =,根据抛物线的定义可知2P x =,将2P x =代入抛物线方程得28,P y y ==±,所以PQ =.8.(2020·广东汕尾高二期末)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点F 和准线l ,过点F 的直线交l 于点A ,与抛物线的一个交点为B ,且FA =3FB ,则|AB|=__________.【答案】83【解析】抛物线C :y 2=4x 的焦点F (1,0)和准线l :x=-1,设A (-1,a ),B (m ,n ),∵FA =3FB ,∴m 12=23,∴m+1=43,AB=83.9.(2020·运城市景胜中学高二月考)已知双曲线C 1:2222x y a b-=1(a>0,b>0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py(p>0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为________.【答案】x 2=16y【解析】∵双曲线C 1:2222x y a b -=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴c a =2,∴b,=0,∴抛物线C 2:x 2=2py(p >0)的焦点0,2p æöç÷èø到双曲线的渐近线2,∴p =8.∴所求的抛物线方程为x 2=16y.10.(2020·全国高二单元测)已知抛物线()220y px p =>的焦点为F ,点P 在抛物线上,点9,02Q p æöç÷èø.若2QF PF =,且PQF △的面积为p =______.【答案】2【解析】由条件知,02p F æöç÷èø,所以4QF p =,所以122PF QF p ==,由抛物线的准线为2p x =-,及抛物线的定义可知,P 点的横坐标为3222p p p -=,不妨设点P 在x 轴上方,则P的纵坐标为,所以142PQF S p =´=V ,解得2p =.三、解答题11. (2020乌市一中高二月考)已知抛物线E 的顶点在原点,焦点F 在y 轴正半轴上,抛物线上一点(),4P m 到其准线的距离为5,过点F 的直线l 依次与抛物线E 及圆()2211x y +-=交于A 、C 、D 、B 四点.(1)求抛物线E 的方程;(2)探究AC BD ×是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由;【解析】(1)由题意,设抛物的方程为()220x py p =>,因为抛物线上一点(),4P m 到其准线的距离为5,所以452p+=,解得2p =,所以抛物线的方程为24x y =;(2)由(1)知,抛物线的焦点为()0,1F ,恰好为圆()2211x y +-=的圆心,设直线l 的方程为1y kx =+,设()11,A x y ,()22,B x y ,因为过点F 的直线l 依次与抛物线E 及圆()2211x y +-=交于A 、C 、D 、B 四点,根据抛物线的定义可得,11AF y =+,21BF y =+,则()()1211AC BD AF BF y y ×=-×-=,由214y kx x y=+ìí=î得2440x kx --=,所以124x x =-,因此()22212121214416x x x x AC BD y y ×==×==,即AC BD ×为定值1.12.(2020·湖北黄石高二月考)在平面直角坐标系xOy 中,点到点(1,0)F 的距离比它到y 轴的距离多1,记点的轨迹为.(1)求轨迹为的方程(2)设斜率为的直线l 过定点(2,1)P -,求直线l 与轨迹恰好有一个公共点,两个公共点,三个公共点时的相应取值范围.【解析】(1)设点,依题意,,即,整理的,所以点的轨迹的方程为.(2)在点的轨迹中,记,,依题意,设直线的方程为,由方程组得①当时,此时,把代入轨迹的方程得,所以此时直线与轨迹恰有一个公共点.当时,方程①的判别式为②设直线与轴的交点为,则由,令,得③(ⅰ)若,由②③解得或.即当时,直线与没有公共点,与有一个公共点,故此时直线与轨迹恰有一个公共点.(ⅱ)若或,由②③解得或,即当时,直线与有一个共点,与有一个公共点.当时,直线与有两个共点,与没有公共点.故当时,故此时直线与轨迹恰有两个公共点.(ⅲ)若,由②③解得或,即当时,直线与有两个共点,与有一个公共点.故当时,故此时直线与轨迹恰有三个公共点.k=时直线与轨迹恰有一个公共点;综上所述,当或0当时,故此时直线与轨迹恰有两个公共点;当时,故此时直线与轨迹恰有三个公共点.。
高中数学苏教版 3.3.2 抛物线的几何性质 课后练习、课时练习
一、单选题1. 已知抛物线的焦点为为上一点,且在第一象限,直线与的准线交于点,过点且与轴平行的直线与交于点,若,则线段的长度为()A.4 B.C.2 D.2. 以下几个命题中,其中真命题的序号为()①过点且与抛物线有一个公共点的直线有且只有两条;②双曲线的渐近线方程为;③在平面内,到定点的距离与到定直线的距离相等的点的轨迹是抛物线;④双曲线与椭圆有相同的焦点.A.①③B.①④C.③④D.②④3. 已知抛物线的焦点为F,抛物线C上一点到焦点F的距离为.则实数p值为()A.2 B.1C.D.4. 已知双曲线的右焦点到其一条渐近线的距离等于,抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线上一动点M到直线和的距离之和的最小值为()A.B.C.D.5. 给出下列说法:①方程表示一个圆;②若,则方程表示焦点在轴上的椭圆;③已知点、,若,则动点的轨迹是双曲线的右支;④以过抛物线焦点的弦为直径的圆与该抛物线的准线相切.其中正确说法的个数是()A.1 B.2 C.3 D.46. 已知抛物线:的焦点为,点在抛物线上,为坐标原点,若,则的面积为()A.B.C.D.二、多选题7. 已知抛物线C:的焦点F到准线l的距离为2,则()A.焦点F的坐标为B.过点恰有2条直线与抛物线C有且只有一个公共点C.直线与抛物线C相交所得弦长为4D.抛物线C与圆交于M,N两点,则8. 抛物线的准线为,焦点为,且经过点,点关于直线的对称点为点,设抛物线上一动点到直线的距离为,则()A.B.的最小值为C.直线与抛物线相交所得弦的长度为4D.过点且与抛物线有且只有一个公共点的直线共有两条三、填空题9. 已知F为抛物线C:的焦点,过点F的直线l与抛物线C交于不同的两点A,B,抛物线在点A,B处的切线分别为和,若和交于点P,则的最小值为______.10. 已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于两点,连接并延长,交抛物线于点,若中点的纵坐标为,则当最大时,______.11. 过抛物线的焦点的直线与交于、两点,且,为坐标原点,则的面积为________.12. 已知抛物线上三点,若直线AB,AC的斜率互为相反数,则直线BC的斜率为_________四、解答题13. 已知抛物线的焦点为,直线交抛物线于两点,当直线过点时,点到的准线的距离之和为,线段的中点到轴的距离是4.(1)求抛物线的方程;(2)当时,设抛物线在点处的切线交于点,求证:.14. 已知抛物线的焦点为,且点与圆上点的距离的最大值为.(1)求;(2)若为坐标原点,直线与相交于,两点,问:是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,试说明理由15. 已知抛物线C的顶点在原点,对称轴是y轴,焦点F在y轴正半轴,直线l与抛物线C交于A,B两点,线段AB的中点M的纵坐标为2,且.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线l经过焦点F,求直线l的方程16. 已知抛物线,其焦点F到准线的距离为2.(1)求抛物线的标准方程;(2)若O为坐标原点,斜率为2且过焦点F的直线l交此抛物线于A、B两点,求的面积.。
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抛物线的简单几何性质 单元测试一、选择题1.若抛物线的2y ax =的焦点坐标为(0,1),则a 的值为()A.14B.12 C.1 D.22.顶点在原点,且过点()1,1-的抛物线的标准方程是() A .2y x =- B .2x y =C .2y x =-或2x y =D .2y x =或2x y =-3.过抛物线24y x =的焦点作直线l 交抛物线于,A B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则AB 等于()A .2B .4C .6D .84.O 为坐标原点,F 为抛物线2:4C y x =的焦点,P 为C 上一点,若4PF =,则△POF 的面积为()A .2B .3C .2D .35.已知抛物线24y x =,以(1,1)为中点作抛物线的弦,则这条弦所在直线的方程为( )A .210x y -+=B .210x y --=C .230x y +-=D .230x y +-=6.以抛物线28y x =上的任意一点为圆心作圆与直线20x +=相切,这些圆必过一定点,则这一定点的坐标是 ( )A .()0,2B .()2,0C .()4,0D .()0,47.已知抛物线24y x =的焦点为F ,过点()2,0P 的直线交抛物线于,A B 两点,直线,AF BF 分别与抛物线交于点,C D ,设直线,AB CD 的斜率分别为12,k k ,则12k k 等于() A.12- B.12C.1D.28.已知P 是抛物线24y x =上的一个动点,则点P 到直线1:34120l x y -+=和2:20l x +=的距离之和的最小值是( )A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题9.若M 是抛物线24y x =上一点,且在x 轴上方,F 是抛物线的焦点,直线FM 的倾斜角为60︒,则FM =_____________.10.已知抛物线2:8C y x =的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若3PF QF =,则QF =__________.11.如图,过抛物线()220y px p =>的焦点F 的直线l 依次交抛物线及其准线于点,,A B C ,若2BC BF =,且3AF =,则抛物线的方程是________.三、解答题12.已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线21y x =+截得的弦长为15,求抛物线的方程.13.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为()1,0F ,抛物线2:2E x py =的焦点为M .(1)若过点M 的直线l 与抛物线C 有且只有一个交点,求直线l 的方程; (2)若直线MF 与抛物线C 交于A ,B 两点,求△OAB 的面积.14.已知抛物线()220y px p =>上有两点()()1122,,,A x y B x y .(1)当抛物线的准线方程为14x =-时,作正方形ABCD 使得边CD 所在的直线方程为4y x =+,求正方形的边长;(2)抛物线上有一定点()()000,0P x y y >,当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求证:直线AB 的斜率是非零常数.2.4.2抛物线的简单几何性质 参考答案及解析1. 【答案】A【解析】因为抛物线方程可转化为21x y a =,所以焦点坐标为10,4a ⎛⎫⎪⎝⎭,则114a =,得14a =,故选A. 考点:抛物线的焦点.【题型】选择题 【难度】较易 2. 【答案】C【解析】当焦点在x 轴上时,设方程为2y ax =,代入()1,1-得,1a =-,2y x ∴=-;当焦点在y 轴上时,设方程为2x ay =,代入点()1,1-得,1a =,2x y ∴=. 考点:抛物线的标准方程. 【题型】选择题 【难度】较易 3. 【答案】D【解析】由题设知线段AB 的中点到准线的距离为4,设,A B 两点到准线的距离分别为12,d d ,由抛物线的定义知12248,AB AF BF d d =+=+=⨯=故选D . 考点:抛物线的应用,抛物线的定义. 【题型】选择题 【难度】一般 4. 【答案】B【解析】设点(),P x y 到准线1x =-的距离为d ,由抛物线线定义得4d PF ==,故14x +=,3x =,则23y =±,故△POF 的面积1132S y =⨯⨯=.考点:抛物线定义和标准方程. 【题型】选择题 【难度】一般 5. 【答案】B【解析】由题意可得直线的斜率一定存在,设斜率为k ,直线与抛物线的交点分别为()()1122,,,A x y B x y ,所以2114y x =,2224y x =,所以1212124y y k x x y y -==-+ 422==,所以直线的方程为210x y --=.考点:抛物线的中点弦问题. 【题型】选择题 【难度】一般 6. 【答案】B【解析】20x +=为抛物线的准线,根据抛物线的定义知,圆心到准线的距离等于圆心到焦点的距离,故这些圆恒过定点()2,0. 考点:抛物线的简单性质. 【题型】选择题 【难度】一般 7. 【答案】B【解析】直线AB 的方程为()12y k x =-,联立()122,4,y k x y x ⎧=-⎨=⎩得211480k y y k --=,设()()1122,,,A x y B x y ,则121214,8y y y y k +==-.直线AC 的方程为y =()1111y x x --,联立()1121,14,y y x x y x ⎧=-⎪-⎨⎪=⎩得()211110411y y y y x x --=--,则1C y y 4=-,∴14C y y -=,同理,24D y y -=,∴()21212444D C D C D C y y k y y x x y y y y -===-+-+ 12k =,∴1212k k =.故选B. 考点:抛物线的几何性质和标准方程. 【题型】选择题 【难度】一般 8. 【答案】D【解析】设抛物线的焦点为F ,∵抛物线24y x =的准线是1x =-,∴P 到20x +=的距离等于1PF +,过点F 作直线1:34120l x y -+=是垂线,当点P 为垂线与抛物线的交点时,点P 到直线1:34120l x y -+=与1x =-的距离之和最小,点P 到直线1:34120l x y -+=的距离和到直线1x =-的距离之和的最小值就是()10F ,到直线34120x y -+=的距离,∴P 到直线1:34120l x y -+=和2:20l x +=的距离之和的最小值是30121511 4.5916-++=+=+ 考点:抛物线的简单性质. 【题型】选择题 【难度】较难 9. 【答案】4【解析】直线FM 的方程为()31y x =-,代入抛物线方程并整理得,231030x x -+=,解得121,33x x ==,又因为M 在x 轴上方,所以点M 的横坐标为3,所以314FM =+=.考点:抛物线的定义与几何性质,直线与抛物线的位置关系. 【题型】填空题 【难度】一般10. 【答案】83【解析】设Q 到l 的距离为d ,则QF d =,∵3PF QF =,∴2PQ d =, ∴直线PF 的斜率为3±,∵()2,0F ,∴直线PF 的方程为()32y x =±-, 与28y x =联立可得23x =或6x =(舍去),∴83QF d ==. 考点:抛物线的简单性质. 【题型】填空题 【难度】一般11. 【答案】23y x =【解析】设,A B 在准线上的射影分别为11,A B ,准线与x 轴的交点为H ,则BC =122BF BB =,所以1π6B C B ∠=,所以1226AC AA AF ===,所以3CF =,所以F 是AC 的中点,所以32FH p ==,故所求抛物线方程为23y x =.考点:抛物线的定义,抛物线的标准方程. 【题型】填空题 【难度】一般12. 【答案】24,y x =-或212y x =【解析】设抛物线的方程为22y px =,直线21y x =+与抛物线交于点()()1122,,,A x y B x y ,由22,21,y px y x ⎧=⎨=+⎩消去y 得()242410x p x --+=,因此121221,24p x x x x -+==, 所以()22121212154AB k x x x x x x =+-=+-221541524p -⎛⎫=-⨯= ⎪⎝⎭,则223,4120,24p p p p p -=--==-或6. 24y x ∴=-,或212y x =.考点:抛物线的标准方程. 【题型】解答题 【难度】较易13. 【答案】(1)0x =,或1y =,或1y x =+(2)22【解析】(1)因为抛物线()2:20C y px p =>的焦点为()1,0F ,抛物线2:2E x py=的焦点为M ,所以2p =,(0,1)M ,所以l 的方程为0x =,或1y =,或1y x =+. (2)设()()1122,,,A x y B x y ,由(1)可知抛物线C 的方程为24y x =,直线MF 的方程为1y x =-+,联立24,1,y x y x ⎧=⎨=-+⎩可得212440,42y y y y +-=∴-=,1212 2.2OAB S OF y y ∆∴=-= 考点:抛物线的性质,直线与圆锥曲线的位置关系. 【题型】解答题 【难度】一般14. 【答案】(1)32或52(2)详见解析【解析】(1)由题意可设直线AB 的方程为y x b =+,∵抛物线的准线方程为14x =-,∴11,242p p ==,∴抛物线方程为2y x =,由2,,y x b y x =+⎧⎨=⎩消去x 得20y y b -+=,则 121y y +=,12y y b =,∴()21112211428AB y y y y b k =+⋅+-=-,AB 与CD 的距离42b d -=,由ABCD 为正方形有4282b b --=,解得2b =-或6b =-,∴正方形的边长为32或52.(2)证明:设直线PA 的斜率为PA k ,直线PB 的斜率为PB k ,由2112y px =,2y =02px ,相减得()()()1010102y y y y p x x -+=-,故1010102PA k y y px x y y -==-+()10x x ≠.同理可得 ()20202PB k x x py y =+≠.由PA 、PB 的倾斜角互补知P A Pk k =-,即102022p py y y y =-++,∴1202y y y +=-. 设直线AB 的斜率为AB k ,由2222y px =,2112y px =, 相减得()()()2121212y y y y p x x -+=-,∴()212121212AB y y px x y y k x x -==-+≠. 将()120020y y y y +=>-代入得1202AB k p py y y ==-+,所以AB k 是非零常数. 考点:直线与抛物线相交的相关问题,直线的斜率. 【题型】解答题 【难度】一般。