高中数学《抛物线》练习题
高中数学 2-4-3《抛物线》习题课同步练习 新人教B版选修2-1
2.4.3抛物线习题课一、选择题1.P (x 0,y 0)是抛物线y 2=2px (p ≠0)上任一点,则P 到焦点的距离是( ) A .|x 0-p2|B .|x 0+p2|C .|x 0-p |D .|x 0+p |[答案] B[解析] 利用P 到焦点的距离等于到准线的距离,当p >0时,p 到准线的距离为d =x 0+p 2;当p <0时,p 到准线的距离为d =-p 2-x 0=|p2+x 0|.2.已知抛物线的准线方程为x =-7,则抛物线的标准方程为( ) A .x 2=-28y B .y 2=28x C .y 2=-28x D .x 2=28y [答案] B[解析] 由题意,知抛物线的标准方程为:y 2=2px (p >0),又准线方程为x =-7,∴p =14.3.抛物线y 2=-4px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,则p 表示( ) A .F 到l 的距离 B .F 到y 轴的距离 C .F 点的横坐标 D .F 到l 的距离的14[答案] B[解析] 设y 2=-2p ′x (p ′>0),p ′表示焦点到准线的距离,又2p ′=4p ,p =p ′2,故P 表示焦点到y 轴的距离.4.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=8,那么|AB |等于( )A .10B .8C .6D .4[答案] A[解析] 设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,则由抛物线的定义知|AF |=x 1+p2=x 1+1,|BF |=x 2+p2=x 2+1,∴|AB |=|AF |+|BF |=x 1+x 2+2=10.5.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦AB 的两端点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则一定有y 1y 2x 1x 2等于( ) A .4 B .-4 C .p 2D .-p 2[答案] B[解析] 设过焦点的直线方程为x +ay -p2=0(a ∈R ),则代入抛物线方程有y 2+2apy-p 2=0,故由根与系数的关系知y 1y 2=-p 2.又由y 21=2px 1,①y 22=2px 2,②①②相乘得y 21y 22=4p 2x 1x 2,∴x 1x 2=p 24,∴y 1y 2x 1x 2=-4. 6.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-2B .-1C .2D .3[答案] C[解析] 由⎩⎨⎧y 2=8xy =kx -2得k 2x 2-4(k +2)x +4=0,则4(k +2)k2=4,即k =2. 7.(2010·山东文,9)已知抛物线y 2=2px (p >0),过焦点且斜率为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[答案] B[解析] 本题考查了抛物线的方程及中点弦问题,属圆锥曲线部分题型,可设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则中点(x 1+x 22,y 1+y 22),∴y 1+y 22=2,⎩⎨⎧y 21=2px 1 ①y 22=2px 2 ②①-②得y 21-y 22=2p (x 1-x 2)⇒y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2=p y 1+y 22,∴k AB =1=p 2⇒p =2,∴y 2=4x ,∴准线方程式为:x =-1,故选B.8.设O 为坐标原点,F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 为抛物线上一点,若OA →·AF →=-4,则点A 的坐标为( )A .(2,±22)B .(1,±2)C .(1,2)D .(2,22)[答案] B[解析] 依题意F (1,0)设A 点坐标为(x ,y ),则OA →=(x ,y ),AF →=(1-x ,-y ), OA →·AF →=x (1-x )+y (-y )=x -x 2-y 2,x -x 2-4x ,=-x 2-3x =-4.即x 2+3x -4=0解之得x =1或x =-4 又∵x ≥0,∴x =1,y 2=4,y =±2. ∴A (1,±2).9.一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,则动圆必过定点( )A .(4,0)B .(2,0)C .(0,2)D .(0,-2)[答案] B[解析] 由抛物线定义知,抛物线上的点到焦点的距离等于它到准线的距离,又动圆圆心在抛物线上且恒与x +2=0相切.∴动圆过定点F (2,0),故选B.10.(2008·宁夏、海南)已知点P 在抛物线y 2=4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,-1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1 C .(1,2) D .(1,-2)[答案] A[解析] 依题意,抛物线的焦点F (1,0),准线为l x =-1.过Q 点作直线l 的垂线交抛物线于P 点,交准线l 于M 点,则|QP |+|PF |=|QP |+|PM |=|QM |=3为所求的最小值,此时P ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,-1.故选A.二、填空题11.P 点是抛物线y 2=4x 上任一点,到直线x =-1的距离为d ,A (3,4),|PA |+d 的最小值为________.[答案] 2 5[解析] 设抛物线焦点为F (1,0)则d =|PF |,∴|AP |+d =|AP |+|PF |≥|AF |=(3-1)2+(4-0)2=2 5. 12.过点P (-1,2)且与曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线平行的直线方程是________.[答案] 2x -y +4=0[解析] 设y =3x 2-4x +2在M (1,1)处切线方程为y -1=k (x -1),联立得⎩⎨⎧y =3x 2-4x +2,y -1=k (x -1),∴3x 2-(k +4)x +(k +1)=0. ∵Δ=0,∴k =2.∴过P (-1,2)与切线平行的直线为2x -y +4=0.13.已知点P 在抛物线y 2=2x 上运动,点Q 与点P 关于(1,1)对称,则点Q 的轨迹方程是________.[答案] y 2-4y +2x =0[解析] 设P (x 0,y 0),Q (x ,y )由已知得⎩⎨⎧x 0+x =2,y 0+y =2∴x 0=2-x ,y 0=2-y ,又P (x 0,y 0)在y 2=2x 上, ∴(2-y )2=2(2-x ) 即y 2-4y +2x =0.14.(2010·全国Ⅱ理,15)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线为l ,过M (1,0)且斜率为3的直线与l 相交于点A ,与C 的一个交点为B .若AM →=MB →,则p =______.[答案] 2[解析] 如图,设B (x 0,y 0),则MK =12BH ,则x 0+p2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+p 2有x 0=p2+2.可得y 0=p 2+4p ,又直线AB 方程为y =3(x -1),代入有p 2+4p =3⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+2-1,解得p =2. 三、解答题15.已知抛物线y 2=4x ,直线l 过定点P (-2,1),斜率为k ,k 为何值时,直线l 与抛物线满足下列条件:①只有一个公共点; ②有两个公共点; ③没有公共点.[解析] 由题意得直线l 的方程为y -1=k (x +2), 由⎩⎨⎧y -1=k (x +2),y 2=4x ,消去x 得ky 2-4y +4(2k +1)=0①,当k =0时,由方程①得y =1,把y =1代入y 2=4x ,得x =14,此时,直线l 与抛物线只有一个公共点(14,1).当k ≠0时,方程①的判别式为Δ=-16(2k 2+k -1).①当Δ=0,即2k 2+k -1=0,解得k =-1或k =12,此时方程①只有一解,方程组只有一个解,直线l 与抛物线只有一个公共点.②当Δ>0,即2k 2+k -1<0,解得-1<k <12,所以-1<k <12且k ≠0时,直线l 与抛物线有两个公共点.③当Δ<0,即2k 2+k -1>0,解得k >12或k <-1,此时,直线l 与抛物线没有公共点.综上所述可知当k =0或k =-1或k =12时,直线l 与抛物线只有一个公共点;当-1<k <12且k ≠0时,直线l 与抛物线有两个公共点;当k <-1或k >12时,直线l 与抛物线没有公共点.16.已知抛物线y 2=-x 与直线y =k (x +1)相交于A ,B 两点. (1)求证OA ⊥OB ;(2)当△AOB 的面积等于10时, 求k 的值.[解析] (1)证明:如图所示,由方程组⎩⎨⎧y 2=-xy =k (x +1)消去x 得ky 2+y -k =0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由根与系数的关系知y 1y 2=-1.因为A ,B 在抛物线y 2=-x 上,所以y 21=-x 1,y 22=-x 2,y 21y 22=x 1x 2,因为k OA ·k OB =y 1x 1·y 2x 2=y 1y 2x 1x 2=1y 1y 2=-1,所以OA ⊥OB .(2)解:设直线AB 与x 轴交于点N ,显然k ≠0,所以点N 的坐标为(-1,0),因为S △OAB=S △OAN +S △OBN=12|ON ||y 1|+12|ON ||y 2|=12|ON ||y 1-y 2|,所以S △OAB =12·1·(y 1+y 2)2-4y 1y 2=12(1k )2+4,因为S △OAB =10,所以10=121k 2+4,解得k =±16. 17.设抛物线y 2=8x 的焦点是F ,有倾斜角为45°的弦AB ,|AB |=85,求△FAB 的面积.[解析] 设AB 方程为y =x +b ,由⎩⎨⎧y =x +b ,y 2=8x .消去y 得:x 2+(2b -8)x +b 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=8-2b ,x 1·x 2=b 2.∴|AB |=1+k 2·|x 1-x 2| =2×(x 1+x 2)2-4x 1·x 2 =2[(8-2b )2-4b 2]=85,解得:b =-3.∴直线方程为y =x -3.即:x -y -3=0, ∴焦点F (2,0)到x -y -3=0的距离为d =12=22.∴S △FAB =12×85×22=210. 18.已知抛物线y 2=x 上存在两点关于直线l :y =k (x -1)+1对称,求实数k 的取值范围.[解析] 设抛物线上的点A (y 21,y 1),B (y 22,y 2)关于直线l 对称.则⎩⎪⎨⎪⎧k ·y 1-y2y 21-y 22=-1y 1+y 22=k (y 21+y222-1)+1得⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-k y 1y 2=k 22+1k -12,∴y 1、y 2是方程t 2+kt +k 22+1k -12=0的两个不同根.∴Δ=k 2-4(k 22+1k -12)>0得-2<k <0.。
高中数学选择性必修一(人教版)《3.3抛物线》习题
抛物线11.若抛物线x 2=4y 上的点P (m ,n )到其焦点的距离为5,则n =( ) A .194B .92C .3D .42.(2019·全国卷Ⅱ)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,则p =( )A .2B .3C .4D .8 3.已知动点P (x ,y )满足5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -1|,则点P 的轨迹为( ) A .直线 B .抛物线 C .双曲线D .椭圆4.O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=2x 的焦点,P (x 0,y 0)为C 上一点,若|PF |=32x 0,则△POF 的面积为( )A .1B .2C .22D .245.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 =p2的距离为1,则p 的值为( )A .1B .1或3C .2D .2或66.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 .12B .-12C .-2D .27.(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________.8.(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 =________.9.抛物线y =-14x 2上的动点M 到两定点F (0,-1),E (1,-3)的距离之和的最小值为________.10.已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )到其焦点的距离为5,双曲线x 2-y 2a=1的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 垂直,则实数a =________.11.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,点A 到抛物线准线的距离等于5,过点A 作AB 垂直于y 轴,垂足为点B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)过点M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标.12.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 |=2psin 2θ; (2)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(3)1|AF |+1|BF |为定值2p .13.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.。
高中数学《抛物线》典型例题12例(含标准答案)
《抛物线》典型例题12例典型例题一例1 指出抛物线的焦点坐标、准线方程. (1)y x 42= (2))0(2≠=a ay x分析:(1)先根据抛物线方程确定抛物线是四种中哪一种,求出p ,再写出焦点坐标和准线方程.(2)先把方程化为标准方程形式,再对a 进行讨论,确定是哪一种后,求p 及焦点坐标与准线方程.解:(1)2=p Θ,∴焦点坐标是(0,1),准线方程是:1-=y (2)原抛物线方程为:x ay 12=,a p 12=∴①当0>a 时,ap 412=,抛物线开口向右, ∴焦点坐标是)0,41(a ,准线方程是:a x 41-=. ②当0<a 时,a p 412-=,抛物线开口向左, ∴焦点坐标是)0,41(a ,准线方程是:ax 41-=. 综合上述,当0≠a 时,抛物线2ay x =的焦点坐标为)0,41(a,准线方程是:ax 41-=. 典型例题二例2 若直线2-=kx y 与抛物线x y 82=交于A 、B 两点,且AB 中点的横坐标为2,求此直线方程.分析:由直线与抛物线相交利用韦达定理列出k 的方程求解.另由于已知与直线斜率及弦中点坐标有关,故也可利用“作差法”求k .解法一:设),(11y x A 、),(22y x B ,则由:⎩⎨⎧=-=x y kx y 822可得:04)84(22=++-x k x k .∵直线与抛物线相交,0≠∴k 且0>∆,则1->k . ∵AB 中点横坐标为:2842221=+=+∴k k x x , 解得:2=k 或1-=k (舍去). 故所求直线方程为:22-=x y .解法二:设),(11y x A 、),(22y x B ,则有22212188x y x y ==.两式作差解:)(8))((212121x x y y y y -=+-,即2121218y y x x y y +=--. 421=+x x Θ444)(22212121-=-+=-+-=+∴k x x k kx kx y y ,448-=∴k k 故2=k 或1-=k (舍去). 则所求直线方程为:22-=x y .典型例题三例3 求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆心与抛物线的准线相切. 分析:可设抛物线方程为)0(22>=p px y .如图所示,只须证明12MM AB =,则以AB 为直径的圆,必与抛物线准线相切. 证明:作l AA ⊥1于l BB A ⊥11,于1B .M 为AB 中点,作l MM ⊥1于1M ,则由抛物线的定义可知:BF BB AF AA ==11, 在直角梯形A A BB 11中:AB BF AF BB AA MM 21)(21)(21111=+=+=AB MM 211=∴,故以AB 为直径的圆,必与抛物线的准线相切. 说明:类似有:以椭圆焦点弦为直径的圆与相对应的准线相离,以双曲线焦点弦为直径的圆与相应的准线相交.典型例题四例4(1)设抛物线x y 42=被直线k x y +=2截得的弦长为53,求k 值. (2)以(1)中的弦为底边,以x 轴上的点P 为顶点作三角形,当三角形的面积为9时,求P 点坐标.分析:(1)题可利用弦长公式求k ,(2)题可利用面积求高,再用点到直线距离求P 点坐标.解:(1)由⎩⎨⎧+==kx y x y 242得:0)44(422=+-+k x k x设直线与抛物线交于),(11y x A 与),(22y x B 两点.则有:4,122121k x x k x x =⋅-=+[][])21(5)1(54)(5))(21(22212212212k k k x x x x x x AB -=--=-+=-+=∴53)21(5,53=-∴=∴k AB ,即4-=k (2)9=∆S Θ,底边长为53,∴三角形高5565392=⨯=h ∵点P 在x 轴上,∴设P 点坐标是)0,(0x 则点P 到直线42-=x y 的距离就等于h ,即55612402220=+--x 10-=∴x 或50=x ,即所求P 点坐标是(-1,0)或(5,0).典型例题五例5 已知定直线l 及定点A (A 不在l 上),n 为过A 且垂直于l 的直线,设N 为l 上任一点,AN 的垂直平分线交n 于B ,点B 关于AN 的对称点为P ,求证P 的轨迹为抛物线.分析:要证P 的轨迹为抛物线,有两个途径,一个证明P 点的轨迹符合抛物线的定义,二是证明P 的轨迹方程为抛物线的方程,可先用第一种方法,由A 为定点,l 为定直线,为我们提供了利用定义的信息,若能证明PN PA =且l PN ⊥即可.证明:如图所示,连结P A 、PN 、NB .由已知条件可知:PB 垂直平分NA ,且B 关于AN 的对称点为P . ∴AN 也垂直平分PB .则四边形P ABN 为菱形.即有PN PA =...l PN l AB ⊥∴⊥Θ则P 点符合抛物线上点的条件:到定点A 的距离与到定直线的距离相等,所以P 点的轨迹为抛物线.典型例题六例6 若线段21P P 为抛物线)0(2:2>=p px y C 的一条焦点弦,F 为C 的焦点,求证:p F P FP 21121=+. 分析:此题证的是距离问题,如果把它们用两点间的距离表示出来,其计算量是很大的.我们可以用抛物线的定义,巧妙运用韦达定理,也可以用抛物线的定义与平面几何知识,把结论证明出来.证法一:)0,2(pF Θ,若过F 的直线即线段21P P 所在直线斜率不存在时, 则有p F P F P ==21,p p p F P FP 2111121=+=+∴. 若线段21P P 所在直线斜率存在时,设为k ,则此直线为:)0)(2(≠-=k px k y ,且设),(),,(222111y x P y x P .由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=)2()2(p x k y px k y 得:04)2(22222=++-p k x k p x k2221)2(k k p x x +=+∴ ①4221p x x =⋅ ②根据抛物线定义有:p x x P P px F P p x F P ++=∴+=+=21211211,2,2 则F P F P F P F P F P F P 21212111⋅+=+4)(2)2)(2(22121212121p x x p x x p x x p x p x p x x +++++=++++= 请将①②代入并化简得:p F P FP 21121=+ 证法二:如图所示,设1P 、2P 、F 点在C 的准线l 上的射影分别是'1P 、'2P 、F ',且不妨设1122P P m n P P '=<=',又设2P 点在F F '、11P P'上的射影分别是A 、B 点,由抛物线定义知,p F F m F P n F P ='==,,12 又AF P 2∆∽12BP P ∆,1221P P F P BP AF =∴即nm nn m n p +=-- pn m mnn m p 2112)(=+∴=+∴ 故原命题成立.典型例题七例7 设抛物线方程为)0(22>=p px y ,过焦点F 的弦AB 的倾斜角为α,求证:焦点弦长为α2sin 2pAB =. 分析:此题做法跟上题类似,也可采用韦达定理与抛物线定义解决问题.证法一:抛物线)0(22>=p px y 的焦点为)0,2(p,过焦点的弦AB 所在的直线方程为:)2(tan px y -=α由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y p x y 2)2(tan 2α消去y 得:0tan )(tan 4tan 422222=+-αααp p x设),(),,(2211y x B y x A ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅+=+=+4)cot 21(tan )2(tan 22122221p x x p p x x ααα 又)(tan 2121x x y y -=α[]ααααααααα242222222222122122212sin 2sin 14)cot 1(cot 4sec 44)cot 1()tan 1(4)()tan 1())(tan 1(pp p p p x x x x x x AB =⋅=+⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-++=-++=-+=∴即α2sin 2pAB =证法二:如图所示,分别作1AA 、1BB 垂直于准线l .由抛物线定义有:ααcos cos 11⋅-==+⋅==BF p BB BF p AF AA AF于是可得出:αcos 1-=p AF αcos 1+=pBFαααα22sin 2cos 12cos 1cos 1p pp p BFAF AB =-=++-=+=∴ 故原命题成立.典型例题八例8 已知圆锥曲线C 经过定点)32,3(P ,它的一个焦点为F (1,0),对应于该焦点的准线为1-=x ,过焦点F 任意作曲线C 的弦AB ,若弦AB 的长度不超过8,且直线AB 与椭圆22322=+y x 相交于不同的两点,求 (1)AB 的倾斜角θ的取值范围.(2)设直线AB 与椭圆相交于C 、D 两点,求CD 中点M 的轨迹方程. 分析:由已知条件可确定出圆锥曲线C 为抛物线,AB 为抛物线的焦点弦,设其斜率为k ,弦AB 与椭圆相交于不同的两点,可求出k 的取值范围,从而可得θ的取值范围,求CD 中点M 的轨迹方程时,可设出M 的坐标,利用韦达定理化简即可.解:(1)由已知得4=PF .故P 到1-=x 的距离4=d ,从而d PF = ∴曲线C 是抛物线,其方程为x y 42=.设直线AB 的斜率为k ,若k 不存在,则直线AB 与22322=+y x 无交点. ∴k 存在.设AB 的方程为)1(-=x k y由⎩⎨⎧-==)1(42x k y x y 可得:0442=--k y ky设A 、B 坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则:442121-=⋅=+y y ky y222122122212)1(44)(1))(11(k k y y y y k k y y k AB +=-++=-+=∴∵弦AB 的长度不超过8,8)1(422≤+∴kk 即12≥k 由⎩⎨⎧=+-=223)1(22y x x k y 得:0)1(24)32(2222=-+-+k x k x k ∵AB 与椭圆相交于不同的两点,32<∴k 由12≥k 和32<k 可得:31<≤k 或13-≤<-k 故3tan 1≤≤θ或1tan 3-<<-θ 又πθ<≤0,∴所求θ的取值范围是:34πθπ<≤或4332πθπ≤< (2)设CD 中点),(y x M 、),(33y x C 、),(44y x D由⎩⎨⎧=+-=223)1(22y x x k y 得:0)1(24)32(2222=-+-+k x k x k 9325313231322232)1(2,324222224322132243<+≤∴<≤+-=∴+=+=+-=⋅+=+∴k k k x k k x x x k k x x k k x x ΘΘ则323211522<+-≤k 即3252<≤x .3)1(2)1(23221222222+-⋅-⋅=+=∴-=x y x y k k x x y k Θ 化简得:032322=-+x y x∴所求轨迹方程为:)3252(032322<≤=-+x x y x典型例题九例9 定长为3的线段AB 的端点A 、B 在抛物线x y =2上移动,求AB 的中点到y 轴的距离的最小值,并求出此时AB 中点的坐标.分析:线段AB 中点到y 轴距离的最小值,就是其横坐标的最小值.这是中点坐标问题,因此只要研究A 、B 两点的横坐标之和取什么最小值即可.解:如图,设F 是x y =2的焦点,A 、B 两点到准线的垂线分别是AC 、BD ,又M 到准线的垂线为MN ,C 、D 和N 是垂足,则2321)(21)(21=≥+=+=AB BF AF BD AC MN .设M 点的横坐标为x ,纵坐标为y ,41+=x MN ,则454123=-≥x .等式成立的条件是AB 过点F . 当45=x 时,41221-=-=P y y ,故 22122)(212221221=-=++=+x y y y y y y ,221±=+y y ,22±=y . 所以)22,45(±M ,此时M 到y 轴的距离的最小值为45. 说明:本题从分析图形性质出发,把三角形的性质应用到解析几何中,解法较简.典型例题十例10 过抛物线px y 2=的焦点F 作倾斜角为θ的直线,交抛物线于A 、B 两点,求AB 的最小值. 分析:本题可分2πθ=和2πθ≠两种情况讨论.当2πθ≠时,先写出AB 的表达式,再求范围. 解:(1)若2πθ=,此时p AB 2=.(2)若2πθ≠,因有两交点,所以0≠θ.)2(tan p x y AB -=θ:,即2tan py x +=θ.代入抛物线方程,有0tan 222=--p y py θ. 故θθ22222212csc 44tan 4)(p p p y y =+=-, θθθ2222212212tan csc 4tan )()(p y y x x =-=-. 故θθθ422222csc 4)tan 11(csc 4p p AB =+=. 所以p p AB 2sin 22>=θ.因2πθ≠,所以这里不能取“=”.综合(1)(2),当2πθ=时,p AB 2=最小值.说明:(1)此题须对θ分2πθ=和2πθ≠两种情况进行讨论;(2)从解题过程可知,抛物线点弦长公式为θ2sin 2pl =;(3)当2πθ=时,AB 叫做抛物线的通径.通径是最短的焦点弦.典型例题十一例11 过抛物线px y 22=)0(>p 的焦点F 作弦AB ,l 为准线,过A 、B 作l 的垂线,垂足分别为'A 、'B ,则①''FB A ∠为( ),②B AF '∠为( ).A .大于等于︒90B .小于等于︒90C .等于︒90D 不确定分析:本题考查抛物线的定义、直线与圆的位置关系等方面的知识,关键是求角的大小以及判定直线与圆是否相切.解:①点A 在抛物线上,由抛物线定义,则21'∠=∠⇒=AF AA ,又x AA //'轴31∠=∠⇒.∴32∠=∠,同理64∠=∠,而︒=∠+∠+∠+∠1804632,∴︒=∠+∠9063,∴︒=∠90''FB A .选C .②过AB 中点M 作l MM ⊥',垂中为'M , 则AB BF AF BB AA MM 21)(21)(21'''=+=+=.∴以AB 为直径的圆与直线l 相切,切点为'M .又'F 在圆的外部,∴︒<∠90'B AF .特别地,当x AB ⊥轴时,'M 与'F 重合,︒=∠90'B AF .即︒≤∠90'B AF ,选B .典型例题十二例12 已知点)2,3(M ,F 为抛物线x y 22=的焦点,点P 在该抛物线上移动,当PF PM +取最小值时,点P 的坐标为__________.分析:本题若建立目标函数来求PF PM +的最小值是困难的,若巧妙地利用抛物线定义,结合图形则问题不难解决.解:如图,由定义知PE PF =,故213=≥≥+=+MN ME PM PF PF PM .取等号时,M 、P 、E 三点共线,∴P 点纵坐标为2,代入方程,求出其横坐标为2,所以P 点坐标为)2,2(.。
高中数学抛物线-高考经典例题
1抛物线的定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线. 2抛物线的图形和性质:①顶点是焦点向准线所作垂线段中点。
②焦准距:FK p =③通径:过焦点垂直于轴的弦长为2p 。
④顶点平分焦点到准线的垂线段:2p OF OK ==。
⑤焦半径为半径的圆:以P 为圆心、FP 为半径的圆必与准线相切。
所有这样的圆过定点F 、准线是公切线。
⑥焦半径为直径的圆:以焦半径 FP 为直径的圆必与过顶点垂直于轴的直线相切。
所有这样的圆过定点F 、过顶点垂直于轴的直线是公切线。
⑦焦点弦为直径的圆:以焦点弦PQ 为直径的圆必与准线相切。
所有这样的圆的公切线是准线。
3抛物线标准方程的四种形式:,,px y px y 2222-==。
,py x py x 2222-==4抛物线px y 22=的图像和性质:①焦点坐标是:⎪⎭⎫⎝⎛02,p ,②准线方程是:2p x -=。
③焦半径公式:若点),(00y x P 是抛物线px y 22=上一点,则该点到抛物线的焦点的距离(称为焦半径)是:02p PF x =+, ④焦点弦长公式:过焦点弦长121222p pPQ x x x x p =+++=++ ⑤抛物线px y 22=上的动点可设为P ),2(2y py 或2(2,2)P pt pt 或P px y y x 2),(2=其中5一般情况归纳:方程 图象 焦点 准线 定义特征y 2=kxk>0时开口向右(k/4,0) x= ─k/4到焦点(k/4,0)的距离等于到准线x= ─k/4的距离k<0时开口向左 x 2=kyk>0时开口向上(0,k/4) y= ─k/4到焦点(0,k/4)的距离等于到准线y= ─k/4的距离k<0时开口向下抛物线的定义:例1:点M 与点F (-4,0)的距离比它到直线l :x -6=0的距离4.2,求点M 的轨迹方程.C NM 1QM 2K FPoM 1QM 2KF Poyx分析:点M 到点F 的距离与到直线x =4的距离恰好相等,符合抛物线定义.答案:y 2=-16x例2:斜率为1的直线l 经过抛物线y 2=4x 的焦点,与抛物线相交于点A 、B ,求线段A 、B 的长.分析:这是灵活运用抛物线定义的题目.基本思路是:把求弦长AB 转化为求A 、B 两点到准线距离的和.解:如图8-3-1,y 2=4x 的焦点为F (1,0),则l 的方程为y =x -1.由⎩⎨⎧+==142x y x y 消去y 得x 2-6x +1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2) 则x 1+x 2=6. 又A 、B 两点到准线的距离为A ',B ',则()()()8262112121=+=++=+++='+'x x x x B B A A点评:抛物线的定义本身也是抛物线最本质的性质,在解题中起到至关重要的作用。
高中数学抛物线经典例题(含解析)
抛物线大题一.解答题(共7小题)1.已知P(4,y0)是抛物线C:y2=2px(p>0)上位于第一象限的一点,且P到C的焦点的距离为5.(1)求抛物线C的方程;(2)设O为坐标原点,F为C的焦点,A,B为C上异于P的两点,且直线P A与PB 斜率乘积为﹣4.(i)证明:直线AB过定点;(ii)求|F A|•|FB|的最小值.2.已知抛物线C:y2=2px(p>0),其准线方程为x=﹣2.(1)求抛物线C的方程;(2)不过原点O的直线l:y=x+m与抛物线交于不同的两点P,Q,且OP⊥OQ,求m 的值.3.已知抛物线C的顶点在原点,对称轴为坐标轴,开口向右,且经过点P(1,2).(1)求抛物线C的标准方程;(2)过点M(2,0)且斜率为2的直线与抛物线C相交于A,B两点,求AB的长.4.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=2px(p>0)上一点P的横坐标为4,且点P到焦点F的距离为5.(1)求抛物线的方程;(2)若直线l:x=my+t交抛物线于A,B两点(位于对称轴异侧),且,问:直线l是否过定点?若过定点,请求出该定点:若不过,请说明理由.5.已知抛物线C:y2=2px(p为常数,p>0)的焦点F与椭圆的右焦点重合,过点F的直线与抛物线交于A,B两点.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线AB的斜率为1,求|AB|.6.设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,若OA⊥OB.(1)求抛物线C的方程;(2)若斜率为的直线l过抛物线C的焦点,且与抛物线C交于D,E两点,求|DE|的值.7.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P(4,m)(m>0)是抛物线C上一点,且|PF|=5.(1)求抛物线C的方程;(2)过点Q(2,0)斜率存在的直线l与C相交于A,B两点,在x轴上是否存在点M 使得∠AMQ=∠BMQ?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.抛物线大题参考答案与试题解析一.解答题(共7小题)1.已知P(4,y0)是抛物线C:y2=2px(p>0)上位于第一象限的一点,且P到C的焦点的距离为5.(1)求抛物线C的方程;(2)设O为坐标原点,F为C的焦点,A,B为C上异于P的两点,且直线P A与PB 斜率乘积为﹣4.(i)证明:直线AB过定点;(ii)求|F A|•|FB|的最小值.【分析】(1)由题意,结合所给信息列出等式,求出p的值,进而可得抛物线C的方程;(2)(i)结合(1)中所得信息得到点P的坐标,设出A,B两点的坐标,利用斜率公式得到4(y1+y2)+y1y2+20=0,对直线AB的斜率是否存在进行讨论,进而即可求解;(ii)设出A,B两点的坐标,分别讨论直线AB的斜率是否存在,当直线AB的斜率存在时,设出直线AB的方程,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理即可得到|F A|•|FB|的最小值,当直线AB的斜率不存在时,结合抛物线的定义即可得到|F A|•|FB|的最小值,两者比较即可求解.2.已知抛物线C:y2=2px(p>0),其准线方程为x=﹣2.(1)求抛物线C的方程;(2)不过原点O的直线l:y=x+m与抛物线交于不同的两点P,Q,且OP⊥OQ,求m 的值.【分析】(1)由抛物线的准线方程求出p,可得抛物线C的方程;(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立直线l和抛物线C的方程,消元写出韦达定理,将OP⊥OQ用坐标表示,代入韦达定理化简计算,可得m的值.3.已知抛物线C的顶点在原点,对称轴为坐标轴,开口向右,且经过点P(1,2).(1)求抛物线C的标准方程;(2)过点M(2,0)且斜率为2的直线与抛物线C相交于A,B两点,求AB的长.【分析】(1)由题意,先设出抛物线C的方程,将点P的坐标代入抛物线方程中,求出p的值,进而可得抛物线C的标准方程;(2)设出直线AB的方程和A,B两点的坐标,将直线AB的方程与抛物线方程联立,求出A,B两点的坐标,进而即可求解.4.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=2px(p>0)上一点P的横坐标为4,且点P到焦点F的距离为5.(1)求抛物线的方程;(2)若直线l:x=my+t交抛物线于A,B两点(位于对称轴异侧),且,问:直线l是否过定点?若过定点,请求出该定点:若不过,请说明理由.【分析】(1)由题意,结合题目所给信息建立有关p的等式,进而即可求解;(2)设出A,B两点的坐标,将直线l的方程与抛物线方程联立,利用向量的坐标运算以及韦达定理再进行求解即可.5.已知抛物线C:y2=2px(p为常数,p>0)的焦点F与椭圆的右焦点重合,过点F的直线与抛物线交于A,B两点.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线AB的斜率为1,求|AB|.【分析】(1)由题意,先求出的右焦点,根据抛物线C的焦点F与椭圆的右焦点重合,可得,进而求出抛物线方程;(2)结合(1)中所得信息得到直线AB的方程,将直线AB的方程与抛物线方程联立,利用韦达定理以及弦长公式再进行求解即可.6.设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,若OA⊥OB.(1)求抛物线C的方程;(2)若斜率为的直线l过抛物线C的焦点,且与抛物线C交于D,E两点,求|DE|的值.【分析】(1)由题意,得到点A的坐标,代入抛物线方程中进行求解即可;(2)先得到直线l的方程,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理以及抛物线的定义再进行求解即可.7.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P(4,m)(m>0)是抛物线C上一点,且|PF|=5.(1)求抛物线C的方程;(2)过点Q(2,0)斜率存在的直线l与C相交于A,B两点,在x轴上是否存在点M 使得∠AMQ=∠BMQ?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用|PF|=5,根据抛物线的定义,求出p的值,即可得解;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(s,0),直线l的方程为x=ty+2(t≠0),将其与抛物线的方程联立,利用韦达定理,根据k AM=﹣k MB,求出s的值,即可得解.。
高中数学选修一3.3 抛物线(精练)(解析版)
3.3 抛物线【题组一 抛物线的定义】1.(2020·全国高二课时练习)已知抛物线24,y x =上一点P 到准线的距离为1d ,到直线l :43110x y -+=为2d ,则12d d +的最小值为( )A .3B .4C D【答案】A【解析】抛物线上的点P 到准线的距离等于到焦点F 的距离, 所以过焦点F 作直线43110x y -+=的垂线,则该点到直线的距离为12d d +最小值,如图所示;由(1,0)F ,直线43110x y -+=,所以123d d +==,故选A.2.(2020·全国高二课时练习)若抛物线22(0)y px p =>上的点(0A x 到其焦点的距离是A 到y 轴距离的3倍,则p 等于( ) A .12B .1C .3 2D .2【答案】D【解析】由题意,3x 0=x 0+2p ,∴x 0=4p ∴222p = ∵p >0,∴p=2.故选D .3.(2020·昆明市官渡区第一中学高二期中(文))已知抛物线24y x =上点B (在第一象限)到焦点F 距离为5,则点B 坐标为( )A .()1,1B .()2,3C .()4,4D .(【答案】C【解析】设()()000,,0B x y y >, 因为点B 到焦点F 距离为5即5BF =, 根据抛物线定义:00152pBF x x =+=+=, 解得:04x =,代入抛物线方程24y x =, 得04y =即()4,4B 故选:C4.(2020·广东佛山.高二期末)已知抛物线2y x =上的点M 到其焦点的距离为2,则M 的横坐标是( )A .32B .52C .74D .94【答案】C【解析】抛物线2y x =焦点1(,0)4F ,准线方程为14x =-,设点M 的横坐标为0x ,根据抛物线的定义,0017||2,44MF x x =+=∴=.故选:C5.(2020·定远县民族学校高二月考(理))已知抛物线C :28x y =的焦点为F ,()00A x y ,是C 上一点,且02AF y =,则0x =( ) A .2 B .2± C .4 D .4±【答案】D【解析】28x y =,如图,由抛物线的几何意义,可知0022AF Al y y ===+,所以02y =,所以04x =±,故选D .6.(2020·沙坪坝.重庆八中高二月考)若抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点到焦点的距离恒大于1,则p 的取值范围是( ) A .p <1 B .p >1C .p <2D .p >2【答案】D【解析】∵设P 为抛物线的任意一点, 则P 到焦点的距离等于到准线:x 2p=-的距离, 显然当P 为抛物线的顶点时,P 到准线的距离取得最小值2p . ∴12p>,即p >2. 故选:D .7.(2019·河南濮阳.高二月考(文))若点P 为抛物线2:2C y x =上的动点,F 为C 的焦点,则||PF 的最小值为( ) A .1 B .12C .14D .18【答案】D【解析】由y =2x 2,得212x y =,∴2p 12=,则128p =, 由抛物线上所有点中,顶点到焦点距离最小可得,|PF |的最小值为18.故选D . 【题组二 抛物线的标准方程】1.(2020·全国高二课时练习)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(00,2p M x x ⎛⎫>⎪⎝⎭是抛物线C 上一点,以点M 为圆心的圆与直线2p x =交于E ,G 两点,若13sin MFG ∠=,则抛物线C 的方程是( ) A .2y x =B .22y x =C .24y x =D .28y x =【答案】C【解析】作MD EG ⊥,垂足为点D .由题意得点(002p M x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭在抛物线上,则082px =得04px =.①由抛物线的性质,可知,0||2pDM x =-, 因为1sin 3MFG ∠=,所以011||||332p DM MF x ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭.所以001232p p x x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,解得:0x p =.②. 由①②,解得:02x p ==-(舍去)或02x p ==.故抛物线C 的方程是24y x =. 故选C .2.(2020·定远县育才学校高二月考(文))设斜率为2的直线l 过抛物线2y ax = ()0a ≠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( ) A .y 2=4x B .y 2=8x C .y 2=±4x D .y 2=±8x【答案】D【解析】2y ax =的焦点是,04a F (),直线l 的方程为2()4a y x =-,令0x =得,(0,)22a ay A =,所以由OAF △的面积为4得,214,64,8224a a a a ⋅⋅===±,故选D .3.(2020·天津和平.耀华中学高二期末)设抛物线22y px = (0p >)的焦点为F ,准线为l ,过焦点的直线分别交抛物线于,A B 两点,分别过,A B 作l 的垂线,垂足为,C D .若3AF BF =,且三角形CDF 的面积为则p 的值为( )A B C D 【答案】C【解析】过点B 作BM l ∥交直线AC 于点M ,交x 轴于点N , 设点()()1122,,A x y B x y 、,由3AF BF =得12322p p x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,即123x x p -=……①, 又因为NF AM ∥,所以14NF BF AM AB ==, 所以()1214NF x x =-, 所以()212142pOF ON NF x x x =+=+-=……②, 由①②可解得123,26p px x ==, 在Rt ABM ∆中,1283AB x x p p =++=, 124=3AM x x p -=,所以BM p ==,所以132CDF S P P ∆==,解得2p =或2p =-(舍去), 故选:C4.(2018·河南洛阳.高二一模(文))已知点(0,2)A ,抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,射线FA 与抛物线C 交于点M ,与抛物线准线相交于N ,若MN =,则p 的值为( )A .4B .1C .2D .3【答案】C【解析】依题意F 点的坐标为(2p,0),设M 在准线上的射影为K由抛物线的定义知|MF|=|MK|,5FM MN ∴=则|KN|:|KM|=2:1,02402FN k p p -==--,42p∴-=得p=2,选C. 5.(2019·黑龙江香坊.哈尔滨市第六中学校高二期中(文))已知点(1,2)M 在抛物线2:2(0)C y px p =>上,则p =______;点M 到抛物线C 的焦点的距离是______.【答案】2 2【解析】点(1,2)M 代入抛物线方程得:2221p =⨯,解得:2p =;抛物线方程为:24y x =,准线方程为:1x =-,点M 到焦点的距离等于点M 到准线的距离:112--=()故答案为2,26.(2020·全国高二课时练习)已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,准线为l .若位于x 轴上方的动点A 在准线l 上,线段AF 与抛物线C 相交于点B ,且1AF AF BF-=,则抛物线C 的标准方程为____.【答案】22y x =【解析】如图所示,设(0)2AFO παα∠=<<,过点B 作BB l '⊥于点B ',由抛物线的定义知,BF BB =',FC p =,ABB AFO α∠=∠=';在Rt AB B '∆中,cos BB BF ABABα==',cos BF AB α=,从而(1cos )AF BF AB AB α=+=+;又1AF AF BF-=,所以(1cos )1cos AB AF AB αα+-=,即1cos 1cos AF αα+-=,所以1cos AF α=;在Rt AFC ∆中,cos CF pAFAFα==,cos p AF α=, 所以1·cos 1cos p αα==, 所以抛物线C 的标准方程为22y x =.故答案为22y x =.7.(2020·四川省广元市川师大万达中学高二期中)已知抛物线22(0)y px p =>的准线与圆22670x y x +--=相切,则p 的值为_____.【答案】2;【解析】抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x=﹣, 因为抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x ﹣3)2+y 2=16相切,所以3+=4,解得p=2. 故答案为2【题组三 直线与抛物线的位置关系】1.(2018·湖南衡阳市八中高二期中(文))过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,这样的直线共有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条【答案】C【解析】通过图形可知满足题目要求的直线只能画出3条2.(2020·四川南充.高二期末(文))已知过点M (1,0)的直线AB 与抛物线y 2=2x 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若OA ,OB 的斜率之和为1,则直线AB 方程为______. 【答案】2x +y -2=0【解析】依题意可设直线AB 的方程为:x=ty+1,代入y 2=2x 得2220y ty --=,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1y 2=-2,y 1+y 2=2t ,所以12121212122()22422OA OB y y y y t k k t x x y y y y ++=+=+===--,∴21t -=,解得12t =-, ∴直线AB 的方程为:x=12y -+1,即2x+y-2=0.故答案为2x+y-2=0. 3.(2020·四川阆中中学高二月考(文))直线440kx y k --=与抛物线2y x =交于,A B 两点,若AB 4=,则弦AB 的中点到直线102x +=的距离等于________. 【答案】94【解析】如图,直线440kx y k --=过定点1(4,0),而抛物线2y x =的焦点F 为1(4,0),∴弦AB 的中点到准线14x =-的距离为1||22AB =,则弦AB 的中点到直线102x +=的距离等于19244+=. 故答案为:94.4.(2020·昆明市官渡区第一中学高二期末(理))设抛物线24y x =的焦点为F ,过F 的直线l 交抛物线于,A B 两点,过AB 的中点M 作y 轴的垂线与抛物线在第一象限内交于点P ,若32PF =,则直线l 的方程为__________.0y --=【解析】抛物线方程为24y x =,∴抛物线焦点为()1,0F ,准线为:1l x =-,设()()1122,,,A x y B x y ,因为P 在第一象限,所以直线AB 的斜率0k >, 设直线AB 方程为()1y k x =-,代入抛物线方程消去y ,得()2222240k x k x k -++=,21212224,1k x x x x k+∴+==, 过AB 的中点M 作准线的垂线与抛物线交于点P , 设P 点的坐标为()00,x y ,可得()01212y y y =+, ()()11221,1y k x y k x =-=-,()21212224422k y y k x x k k k k k+∴+=+-=⋅-=, 得到00221,y x k k =∴=,可得212,P k k ⎛⎫⎪⎝⎭,32PF =,32=,解之得22k =,所以k =)1y x =-0y -=,0y --=. 【题组四 弦长】1.(2019·安徽滁州.高二期末(理))已知,A B 为抛物线2:4C y x =上的不同两点,F 为抛物线C 的焦点,若5AB FB =,则||AB =( )A .252B .10C .254D .6【答案】C【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,则()2121,AB x x y y =--,又(1,0)F ,∴()221,FB x y =-,∴21255x x x -=-,2125y y y -=,∴1212544x x y y =-⎧⎨=-⎩,由()()22222244454y x y x ⎧=⎪⎨-=-⎪⎩,得21144x x ==,,∴1225||24AB x x =++=. 故选C .2.(2020·江西赣州.高二月考(理))过抛物线C :24y x =的焦点F 的直线交抛物线C 于11(,)A x y 、22(,)B x y 两点,且1243x x +=,则弦AB 的长为( ) A .163B .4C .103D .83【答案】C【解析】抛物线的焦点弦公式为:12x x p ++,由抛物线方程可得:2p =,则弦AB 的长为12410233x x p ++=+=.本题选择C 选项. 3.(2020·河南淇滨。
高中数学 3.3.1抛物线及其标准方程 课后练习、课时练习
一、单选题1. 已知点为抛物线的焦点,点在抛物线上,且,则()A.2 B.4 C.6 D.82. 若P为抛物线y2=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3. 设抛物线的焦点坐标为,准线方程为,则该抛物线的方程为()C.D.A.B.4. 直线过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,线段中点的纵坐标为1,O为坐标原点,则O到直线的距离为()C.D.A.B.5. 已知抛物线的焦点为F,点A在C上,点B满足(O为坐标原点),且线段AB的中垂线经过点F,则=()B.1 C.D.A.6. 已知是拋物线上的三点,如果直线被圆截得的两段弦长都等于,则直线的方程为()A.B.C.D.二、多选题7. 已知抛物线,为坐标原点,点P为直线上一点,过点P作抛物线C的两条切线,切点分别为A,B,则()A.抛物线的焦点坐标为(0,1)B.抛物线的准线方程为C.直线AB一定过抛物线的焦点D.8. 下列结论正确的是()A.若动点到两定点的距离之和为10,则动点P的轨迹方程为B.若动点到两定点的距离之差为8,则动点P的轨迹方程为C.若到定点的距离和到定直线的距离相等,则动点P的轨迹方程为D.已知,若动点满足,则的轨迹方程是三、填空题9. 已知点,的焦点是F,P是上的点,为使|PA|+|PF|取得最小值,P点的坐标是________.10. 长轴长为8,以抛物线的焦点为一个焦点的椭圆的标准方程为______.11. 已知椭圆:,抛物线:,两者的一个交点为,点.定义.若与交于,两点,则周长的取值范围为______.12. 已知抛物线的焦点为,点为上一点,点为轴上一点,若是正三角形,且,则抛物线的准线方程为__________.四、解答题13. 已知抛物线的焦点为F,为抛物线C上一点,且.(1)求抛物线C的方程;(2)设Q为曲线上的一点,过点Q作抛物线C的两条切线QA、QB,切点分别为A、B,且QA、QB的斜率分别为、,求的取值范围. 14. 已知F是抛物线的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,求.15. 设椭圆的焦点在轴上,离心率为,抛物线的焦点在轴上,的中心和的顶点均为原点,点在上,点在上.(1)求曲线,的标准方程;(2)请问是否存在过抛物线的焦点的直线与椭圆交于不同两点,使得以线段为直径的圆过原点?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由. 16. 设抛物线C:的焦点为F,过F且斜率为k()的直线l与C交于A,B两点,.(1)求l的方程;(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.。
高考数学复习题库 抛物线
高考数学复习题库抛物线抛物线一.选择题1.抛物线x2=(2a-1)y的准线方程是y=1,则实数a=( )A. B. C.- D.-解析根据分析把抛物线方程化为x2=-2y,则焦参数p=-a,故抛物线的准线方程是y==,则=1,解得a=-. 答案 D2.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点在圆x2+y2+2x-3=0上,则p=( )A. B.1 C.2 D.3 解析∵抛物线y2=2px(p>0)的焦点为(,0)在圆x2+y2+2x-3=0上,∴+p-3=0,解得p=2或p=-6(舍去). 答案 C3.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,则p的值为( ). A. B.1 C.2 D.4 解析抛物线y2=2px(p >0)的准线为x=-,圆x2+y2-6x-7=0,即(x-3)2+y2=16,则圆心为(3,0),半径为4;又因抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,所以3+=4,解得p=2. 答案 C4.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( ). A.18 B.24 C.36 D.48 解析如图,设抛物线方程为 y2=2px(p>0). ∵当x=时,|y|=p,∴p===6. 又P到AB的距离始终为p,∴S△ABP=×12×6=36. 答案 C5. 过抛物线的焦点的直线交抛物线于两点,点是原点,若,则的面积为() A. B. C. D. 答案 C6.将两个顶点在抛物线y2=2px(p>0)上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为n,则( ). A.n=0 B.n=1 C.n=2 D.n≥3 解析结合图象可知,过焦点斜率为和-的直线与抛物线各有两个交点,所以能够构成两组正三角形.本题也可以利用代数的方法求解,但显得有些麻烦. 答案 C7.已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,则点P到点(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )A. B.3 C. D. 解析依题设P在抛物线准线的投影为P′,抛物线的焦点为F,则F.依抛物线的定义知P到该抛物线准线的距离为|PP′|=|PF|,则点P到点A(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和d=|PF|+|PA|≥|AF|==. 答案 A二.填空题8.设抛物线y2=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________.解析设抛物线的焦点F,由B为线段FA的中点,所以B,代入抛物线方程得p=,则B到该抛物线准线的距离为+==. 答案9.已知动圆过点(1,0),且与直线x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为________. 解析设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与其到直线x=-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y2=4x. 答案 y2=4x10.已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线与x轴的交点为M,N为抛物线上的一点,且满足|NF|=|MN|,则∠NMF=________. 解析过N 作准线的垂线,垂足是P,则有PN=NF,∴PN=MN,∠NMF=∠MNP.又cos∠MNP=,∴∠MNP=,即∠NMF=. 答案11.设圆C 位于抛物线y2=2x与直线x=3所围成的封闭区域(包含边界)内,则圆C的半径能取到的最大值为________. 解析依题意,结合图形的对称性可知,要使满足题目约束条件的圆的半径最大,圆心位于x轴上时才有可能,可设圆心坐标是(a,0)(0<a<3),则由条件知圆的方程是(x-a)2+y2=(3-a)2.由消去y得x2+2(1-a)x+6a-9=0,结合图形分析可知,当Δ=[2(1-a)]2-4(6a-9)=0且0<a<3,即a=4-时,相应的圆满足题目约束条件,因此所求圆的最大半径是3-a =-1.答案-112. 过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,若则= 。
抛物线专项练习-2020-2021学年高中数学新教材人教A版选择性必修1
抛物线一、单选题1.(2020·陕西省西安市远东一中高二期末(理))准线方程为1y =的抛物线的标准方程是( ) A .22x y = B .22y x =C .24x y =- D .24y x =-【答案】C 【解析】根据题意,抛物线的准线方程为1y =,即其焦点在y 轴负半轴上,且12p=,得2p =, 故其标准方程为24x y =-.故选:C2.(2019·乐清市知临中学高二期末)抛物线22y x =的焦点坐标为( ) A .1(0,)2B .1(0,)8C .1(,0)2D .(1,0)【答案】B 【解析】整理抛物线方程得212x y =, ∴焦点在y 轴,14P =,∴焦点坐标为10,8⎛⎫⎪⎝⎭,故选B.3.(2020·北京高三月考)抛物线24x y =的准线与y 轴的交点的坐标为( )A .1(0,)2- B .(0,1)- C .(0,2)- D .(0,4)-【答案】B-,故选B.准线方程为:,与y轴的交点为(0,1)4.(2020·北京市八一中学高三月考)已知抛物线24=上一点A的纵坐标为4,则点A到抛物线焦点的x y距离为()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【解析】y=-,因为点A的纵坐标抛物线24x y=焦点在y轴上,开口向上,所以焦点坐标为(0,1),准线方程为1+=,因为抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,所为4,所以点A到抛物线准线的距离为415以点A与抛物线焦点的距离为5.5.(2020·定远县育才学校高二月考(文))已知抛物线的准线经过点,则抛物线焦点坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由抛物线得准线,因为准线经过点,所以,所以抛物线焦点坐标为,故答案选6.(2020·江苏省泰州中学高二开学考试)已知抛物线2C y px p=>的焦点为F,准线为l,且l过点:2(0)()N,则MN MF+的最小值为1,22,3,M-在抛物线C上,若点()A.2 B.3C.4 D.5【答案】B由题可得,:2l x =-.由抛物线的定义可知,2M MF x =+,所以MN MF +=2123M MN x ++≥+=.故选B .7.(2020·湖北省高三月考(理))已知抛物线C :22(0)x py p =>的准线l 与圆M :22(1)(2)16x y -+-=相切,则p =( ) A .6 B .8 C .3 D .4【答案】D 【解析】因为抛物线2:2C x py =的准线为2py =-, 又准线l 与圆()()22:1216M x y -+-=相切, 所以242p+= ,则4p =. 故选D8.(2020·天津高三一模)已知抛物线24y x =与()220x py p =>的焦点间的距离为2,则p 的值为( )A .B .4C .6D .12【答案】A 【解析】抛物线24y x =的焦点坐标为()1,0,抛物线()220x py p =>的焦点坐标为0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2=,0p >,解得p =故选:A.9.(2020·陕西省西安市远东一中高二期末(理))已知抛物线2:6C x y =的焦点为F 直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,若AB 中点的纵坐标为5,则||||AF BF +=( ) A .8 B .11 C .13 D .16【答案】C 【解析】抛物线2:6C x y =中p =3, 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义可得:|AF |+|BF |=y 1+ y 2+p =y 1+ y 2+3, 又线段AB 中点M 的横坐标为122y y +=5, ∴12y y +=10, ∴|AF |+|BF |=13; 故选:C .10.(2020·山东省青岛第一中学高三月考)已知抛物线C :212y x =的焦点为F ,A 为C 上一点且在第一象限,以F 为圆心,FA 为半径的圆交C 的准线于B ,D 两点,且A ,F ,B 三点共线,则AF =( ) A .16 B .10 C .12 D .8【答案】C 【解析】因为A ,F ,B 三点共线,所以AB 为圆F 的直径,AD BD ⊥. 由抛物线定义知1||||||2AD AF AB ==,所以30ABD ∠=︒.因为F 到准线的距离为6, 所以||||2612AF BF ==⨯=. 故选:C .二、多选题11.(2019·辽宁省高二期末)已知抛物线()220y px p =>上一点M 到其准线及对称轴的距离分别为10和6,则p 的值可取( )A .1B .2C .9D .18【答案】BD 【解析】设00(,)M x y ,所以有2002y px =,由点M 到其准线及对称轴的距离分别为10和6,所以有0102px +=,06y =,所以有20020021020360226y px p x p p p y ⎧=⎪⎪+=⇒-+=⇒=⎨⎪=⎪⎩或18p =.故选:BD12.(2020·山东省高三开学考试)已知抛物线22(0)x py p =>的焦点为F ,过点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,以线段AB 为直径的圆交x 轴于M ,N 两点,设线段AB 的中点为Q .若抛物线C 上存在一点(,2)E t 到焦点F 的距离等于3.则下列说法正确的是( ) A .抛物线的方程是22x y = B .抛物线的准线是1y =- C .sin QMN ∠的最小值是12D .线段AB 的最小值是6【答案】BC抛物线()2:20C x py p =>的焦点为02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,得抛物线的准线方程为2py =-,点()2E t ,到焦点F 的距离等于3,可得232p+=,解得2p =, 则抛物线C 的方程为24x y =,准线为1y =-,故A 错误,B 正确; 由题知直线l 的斜率存在,()0F ,1,设()11,A x y ,()22,B x y ,直线l 的方程为1y kx =+,由21 4y kx x y=+⎧⎨=⎩,消去y 得2440x kx --=, 所以124x x k +=,124x x =-,所以()21212242y y k x x k +=++=+,所以AB 的中点Q 的坐标为()2221k k +,, 221242244AB y y p k k =++=++=+,故线段AB 的最小值是4,即D 错误;所以圆Q 的半径为222r k =+, 在等腰QMN 中,22221111sin 11222222Qy k QMN r k k +∠===-≥-=++, 当且仅当0k =时取等号,所以sin QMN ∠的最小值为12,即C 正确,故选:BC.13.(2019·山东省高二期中)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,且经过点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如图所示:作AC ⊥准线于C ,AM x ⊥轴于M ,BE ⊥准线于E . 直线的斜率为3,故tan 3AFM ∠=,3AFM π∠=,4AF =,故2MF =,3AM =.2,232p A ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,代入抛物线得到2p =; 2NF FM ==,故AMF DNF ∆≅∆,故F 为AD 中点;6BDE π∠=,故22DB BE BF ==;2BD BF =,4BD BF DF AF +===,故43BF =; 故选:ABC .三、填空题14.(2020·黑龙江省铁人中学高二月考(文))设抛物线22y x =-上一点P 到x 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是______. 【答案】338【解析】抛物线方程的标准形式为:22y x =-,准线方程为18y =,由抛物线的定义得:点P 到该抛物线焦点的距离等于点P 到准线18y =的距离d ,因为点P 到x 轴的距离是4,所以133488d =+=,故填:338.15.(2019·黑龙江省哈尔滨市第六中学校高二月考(理))抛物线2y ax =的准线方程是2y =,则a =________. 【答案】18- 【解析】抛物线2y ax =的标准方程为21x y a=, 则a <0且2=-14a, 得a =-18. 16.(2020·北京高三其他)如果抛物线22y px =上一点()4,A m 到准线的距离是6,那么m =______. 【答案】42± 【解析】抛物线22y px =的准线方程为2px =-, 由题意得462p+=,解得4p =. ∵点()4,A m 在抛物线22y px =上, ∴2244m =⨯⨯,∴42m =± 故答案为:42±.17.(2019·浙江省诸暨中学高三一模)抛物线24y x =的焦点F 坐标为_____,过F 的直线交抛物线24y x =于A 、B 两点,若2AF FB =,则A 点坐标为_____. 【答案】()1,0 (2,22± 【解析】抛物线24y x =的焦点F 的坐标为()1,0;设点()11,A x y ,()22,B x y ,设直线AB 的方程为1x my =+,()111,AF x y =--,()221,FB x y =-,由2AF FB =得122y y -=,122y y ∴=-,联立214x my y x=+⎧⎨=⎩,消去x 得2440y my --=,124y y ∴=-, 所以121242y y y y =-⎧⎨=-⎩,解得1y =±,21124y x ∴==,因此,点A的坐标为(2,±. 故答案为:()1,0;(2,±. 四、解答题18.(2020·四川省阆中中学高二月考(文))已知抛物线212y x =,双曲线221y x m-=,它们有一个共同的焦点.求:(1)m 的值及双曲线的离心率;(2)抛物线的准线方程及双曲线的渐近线方程.【答案】(1)8m =,3e =;(2)准线方程为3x =-,渐近线方程为y =± 【解析】(1)抛物线212y x =的焦点为(3,0),由双曲线221(0)y x m m-=>,可得19m +=,解得8m =,双曲线的1a =,3c =,则3ce a==; (2)抛物线212y x =的准线方程为3x =-,双曲线2218y x -=的渐近线方程为y =±.19.(2019·凤阳县第二中学高二期中(文))抛物线顶点在原点,焦点在x 轴上,且过点(4,4),焦点为F .(1)求抛物线的焦点坐标和标准方程;(2)P 是抛物线上一动点,M 是PF 的中点,求M 的轨迹方程.【答案】(1)抛物线标准方程为:y 2=4x ,焦点坐标为F (1,0);(2)M 的轨迹方程为 y 2=2x ﹣1. 【解析】(1)抛物线顶点在原点,焦点在x 轴上,且过点(4,4),设抛物线解析式为y 2=2px ,把(4,4)代入,得,16=2×4p ,∴p=2 ∴抛物线标准方程为:y 2=4x ,焦点坐标为F (1,0)(2)设M (x ,y ),P (x 0,y 0),F (1,0),M 是PF 的中点,则x 0+1=2x ,0+y 0="2y" ∴x 0=2x ﹣1,y 0=2y∵P 是抛物线上一动点,∴y 02=4x 0∴(2y )2=4(2x ﹣1),化简得,y 2=2x ﹣1. ∴M 的轨迹方程为 y 2=2x ﹣1.20.(2020·安徽省高二期末(文))已知抛物线()2:20C y px p =>上的点()5,M m 到焦点F 的距离为6.(1)求,p m 的值;(2)过点()2,1P 作直线l 交抛物线C 于,A B 两点,且点P 是线段AB 的中点,求直线l 方程. 【答案】(1)2p =,m =±(2)230x y --=. 【解析】(1)由抛物线焦半径公式知:562pMF =+=,解得:2p =, 2:4C y x ∴=,25420m ∴=⨯=,解得:m =±(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,两式作差得:()()()1212124y y y y x x +-=-,1212124l y y k x x y y -∴==-+, ()2,1P 为AB 的中点,122y y ∴+=,2l k ∴=,∴直线l 的方程为:()122y x -=-,即230x y --=.21.(2020·河南省实验中学高三二模(文))过点P(-4,0)的动直线l 与抛物线2:2(0)C x py p =>相交于D 、E 两点,已知当l 的斜率为12时,4PE PD =. (1)求抛物线C 的方程;(2)设DE 的中垂线在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围.【答案】()124x y =;()22b > 【解析】()1由题意可知,直线l 的方程为()142y x =+,与抛物线方程2:2(0)C x py p =>方程联立可得, ()22880y p y -++=,设()()1122,,,D x y E x y ,由韦达定理可得,12128,42p y y y y ++==, 因为4PE PD =,()()22114,,4,PE x y PD x y =+=+,所以214y y =,解得121,4,2y y p ===,所以抛物线C 的方程为24x y =; ()2设():4l y k x =+,DE 的中点为()00,x y ,由()244x y y k x ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,消去y 可得24160x kx k --=, 所以判别式216640k k ∆=+>,解得4k <-或0k >,由韦达定理可得,()20002,4242D E x x x k y k x k k +===+=+,所以DE 的中垂线方程为()21242y k k x k k--=--, 令0x =则b =()2224221y k k k =++=+, 因为4k <-或0k >,所以2b >即为所求.22.(2020·广东省高二期末)已知直线4x =与抛物线2:2C y px =(0p >)相交于A ,B 两点,且OAB是等腰直角三角形.(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线l 过定点(2,1)-,斜率为k ,当k 为何值时,直线l 与抛物线C 只有一个公共点?【答案】(1)24y x =(2)0k =或1k =-或12k = 【解析】(1)直线4x =与抛物线2:2C y px =(0p >)相交于A ,B 两点,可设A ,(4,B -,又OAB 是等腰直角三角形,可得OA OB ⊥,1=-,解得2p =, 即有抛物线的方程为24y x =;(2)直线l 过定点(2,1)-,斜率为k ,可设直线l 的方程为1(2)y k x -=+,当直线l 平行于抛物线的对称轴x 轴,可得直线与抛物线只有一个公共点,即0k =; 当直线l 与抛物线相切时,可得直线与抛物线只有一个公共点,由2124y kx k y x=++⎧⎨=⎩可得222[2(12)4](12)0k x k k x k ++-++=,0k ≠, 由2[2(12)4]k k ∆=+--()2224(12)16120k k k k +=--=,解得1k =-或12k =, 综上可得0k =或1k =-或12k =,直线l 与抛物线C 只有一个公共点. 23.(2019·安徽省阜阳第一中学高二期中(文))已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,准线为l ,若点P 在C 上,过点P 作PE 垂直于l ,交l 于E ,PEF 是边长为8的正三角形.(1)求C 的方程;(2)过点()1,0M 的直线m 与C 交于A ,B 两点,若3MA MB =,求直线m 的方程.【答案】(1)28y x =(2)66y x =-或66y x =-+ 【解析】(1) 由PEF ∆是边长为8的等边三角形,(2) 得||||||8PE PF EF ===,又由抛物线的定义可得PE l ⊥.设准线l 与x 轴交于D ,则//PE DF ,从而60PEF EFD ∠=∠=︒,在Rt EDF ∆中,1||||cos 842DF EF EFD =∠=⨯=,即4p =. 所以抛物线C 的方程为28y x =;(2)设直线m :1x ty =+,代入28y x =得2880y ty --=,设11(,)A x y ,22()B x y ,则128y y t +=,128y y =-, 因为3MA MB =, 所以123y y =,设123y y =-,则112y t =,24y t =-,()1248t t ⨯-=- 解得6t =±, 所以直线方程为616x y =±+, 即66y x =-或66y x =-+。
高中数学选择性必修一3 3 抛物线(解析版)
2020-2021年高二数学选择性必修一尖子生同步培优题典3.3抛物线 解析版学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 注意事项:本卷共22小题,8道单选题,4道多选题,4道填空题,6道解答题。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题满分5分)1.如图,已知抛物线1C 的顶点在坐标原点,焦点在x 轴上,且过点(2,4),圆222:430C x y x +-+=,过圆心2C 的直线l 与抛物线和圆分别交于P ,Q ,M ,N ,则9PN QM +的最小值为A .36B .42C .49D .50【答案】B 【解析】 【分析】设拋物线的标准方程,将点代入拋物线方程,求得拋物线方程,设出直线方程并与抛物线方程联立,根据韦达定理可得124x x =,则229910PN QM PC QC +=++,由焦半径公式以及基本不等式,即可求得结果. 【详解】设抛物线方程为22y px =由抛物线过定点()2,4得28p =,抛物线方程28y x =,焦点为()22,0C ,圆的标准方程为()2221,x y -+=∴圆心为()2,0,半径1r =,由于直线过焦点,可设直线方程为()2y k x =-,设()()1122,,,,P x y Q x y()()22248408y k x kx k x k y x⎧=-⇒-++=⎨=⎩,124x x ∴= 又()()22229199910PN QM PC QC PC QC +=+++=++()()121212292109302930123042x x x x x x =++++=++≥⋅=+=,12x x =时等号成立,9PN QM ∴+的最小值为42,故选B.【点睛】本题主要考查抛物线的方程与性质,以及直线与抛物线的位置关系、利用基本不等式求最值,属于中档题. 利用基本不等式a b +≥求最值,要注意应用基本不等式的条件是“一正二定三相等”. 2.设抛物线22y px = (0p >)的焦点为F ,准线为l ,过焦点的直线分别交抛物线于,A B 两点,分别过,A B 作l 的垂线,垂足为,C D .若3AF BF =,且三角形CDF 则p 的值为( )A B C D 【答案】C 【解析】 【分析】首先根据线条长度关系解除A 、B 点横坐标12x x 、(用p 表示), 然后利用三角形面积公式列出一个关于p 的方程,解出p 即可. 【详解】过点B 作BM l ∥交直线AC 于点M ,交x 轴于点N , 设点()()1122,,A x y B x y 、, 由3AF BF =得12322p p x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 即123x x p -=……①, 又因为NF AM ∥,所以14NF BF AM AB ==, 所以()1214NF x x =-, 所以()212142p OF ON NF x x x =+=+-=……②, 由①②可解得123,26p px x ==,在Rt ABM ∆中,1283AB x x p p =++=, 124=3AM x x p -=, 所以228443333BM p p p ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以143323CDF S P P ∆=⨯=, 解得62p =或62p =-(舍去), 故选:C 【点睛】本题考查抛物线及其标准方程和抛物线的几何性质,利用焦点弦的性质是解答本题的关键. 3.如图,圆锥底面半径为2,体积为223π,AB 、CD 是底面圆O 的两条互相垂直的直径,E 是母线PB 的中点,已知过CD 与E 的平面与圆锥侧面的交线是以E 为顶点的抛物线的一部分,则该抛物线的焦点到圆锥顶点P 的距离等于( )A .12B .1C 10D 5 【答案】D 【解析】 【分析】建立平面直角坐标系,求得抛物线的轨迹方程,解直角三角形求得抛物线的焦点到圆锥顶点P 的距离. 【详解】将抛物线放入坐标系,如图所示,∵2PO =,1OE =,2OC OD ==,∴()1,2C -,设抛物线22y px =,代入C 点,可得22y x =-∴焦点为1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭,即焦点为OE 中点,设焦点为F ,12EF =,1PE =,∴52PF =. 故选:D 【点睛】本小题考查圆锥曲线的概念,抛物线的性质,两点间的距离等基础知识;考查运算求解能力,空间想象能力,推理论证能力,应用意识.4.已知点A 是抛物线()220y px p =>上的一点,若以其焦点F 为圆心,以FA 为半径的圆交抛物线的准线于B 、C 两点,若BFC θ∠=且满足22sin sin sin 23cos θθθθ+-=,当ABC 的面积为643时,则实数p 的值为( ) A .4 B .42C .8D .82【答案】B 【解析】由22sin sin sin23cos θθθθ+-=,移项得sin sin23cos θθθ-=-22sin θ,化简为2sin 2sin cos 3cos 22cos θθθθθ-=-+,即()()()sin 12cos cos 22cos 1θθθθ-=+-,可得()()2cos 1sin cos 20θθθ-++=,1cos ,23πθθ==,又由图知EF p =,则在EFB∆中,22tan2BC BE p θ==,设A 到BC 的距离为d,则d AF BF ==,cos2pBF θ=,211264···2tan ?22233cos 2ABC p S BC d p p θθ∆====,解得p=故选B.点睛:本题考查圆锥曲线和三角函数的综合问题,属于中难档题目.首先根据题中给出角的等式,利用二倍角公式和诱导公式,结合因式分解求出角的值,再根据三角形的面积公式,结合抛物线的定义以及圆的定义,将三角形的底和高都用抛物线方程中的p 和角θ来表示,列出三角形ABC 的面积,求出p 的值. 5.与圆2240x y x +-=外切,又与y 轴相切的圆的圆心的轨迹方程是( ) A .28y x =B .28y x =(0x >)和0y =C .28y x =(0x >)D .28y x =(0x >)和0y =(0x <)【答案】D 【解析】圆2240x y x +-=化为()2224x y -+=,圆心()2,0C ,半径2r,设动圆的圆心为(),M x y ,半径为r ,则根据题意0r x =≠,且2MC r =+2x =+,当0x >时,化简有()()22222x y x -+=+,即28y x =,当0x <时,化简有()()22222x y x -+=-+,即0y =,故选择D.点睛:对抛物线定义的考查有两个层次,一是当已知曲线是抛物线时,抛物线上的点M 满足定义,它到准线的距离为d ,则MF d =,有关距离、最值、弦长等是考查的重点;二是利用动点满足的几何条件符合抛物线的定义,从而得到动点的轨迹是抛物线.另外在对方程化简的过程中注意分类讨论思想方法的应用,考查学生划归转化能力.6.抛物线有如下光学性质:从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的对称轴.已知抛物线C :24y x =,如图,一条平行于x 轴的光线从点()()114,14A y y <<发出,射向抛物线上的点P ,反射后经过抛物线C 的焦点F 射向抛物线上的点Q ,再反射后又沿平行于x 轴的方向射出至点()24,B y ,下列说法中正确的是( )A .光路APQB 长度的最小值为10 B .光路APQB 长度的最大值为10C .光路APQB 长度恒等于10D .以上说法均不正确【答案】C 【解析】 【分析】本题先求2p =,再化简P Q PQ x x p =++,4P PA x =-,4Q QB x =-,最后再确定光路APQB 长度等于PA PQ QB ++化简整理即可得到答案. 【详解】解:根据题意设(,)Q Q Q x y ,(,)P P P x y ,因为抛物线方程为:24y x =,所以24p =即2p =根据抛物线的定义:P Q PQ x x p =++,根据题意:4A P P PA x x x =-=-,4B Q Q QB x x x =-=-, 光路APQB 长度等于PA PQ QB ++,(4)()(4)810P P Q Q PA PQ QB x x x p x p ++=-++++-=+=,所以光路APQB 长度恒等于10. 故选:C. 【点睛】本题考查抛物线的定义,焦点弦的几何意义,是中档题.7.已知双曲线22221x y a b-=5圆心在x 轴的正半轴上的圆M 与双曲线的渐近线相切,且圆M 的半径为2,则以圆M 的圆心为焦点的抛物线的标准方程为( ) A .25y x =B .25y x =C .25y x =D .25y x =【答案】B 【解析】设双曲线渐近线的方程为by x a=,圆心坐标为(),0c ,因为圆与直线相切由点到直线距离公式可得222bca b =+ ,即2b = ,又因为离心率为245a a += ,可得1,5,5,252pa c p =∴=∴== ,所以抛物线的方程为245y x = ,故选B. 【方法点晴】本题主要考查利用双曲线的简单性质、双曲线的离心率双曲线的渐近线及抛物线的标准方程与性质,属于难题.求解与双曲线、抛物线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.8.已知直线是抛物线的准线,是上的一动点,则到直线与直线的距离之和的最小值为( )A .B .C .D . 【答案】C【解析】由抛物线的定义可知点到准线的距离等于;点到直线的距离;结合图形可知当且仅当三点共线时,距离之和最小,其最小值为点到直线的距离,即,应选答案C 。
高中数学抛物线大题精选30道(含答案)
抛物线大题30题1 .已知抛物线的顶点在原点,焦点与椭圆224520x y +=的一个焦点相同,(1)求椭圆的焦点坐标与离心率;(2)求抛物线方程.2 .过抛物线y 2=4x 的焦点作直线AB 交抛物线于 A .B,求AB 中点M 的轨迹方程。3 .已知直线l 过定点()0,4A ,且与抛物线2:2(0)C ypx p = >交于P 、Q 两点,若以PQ 为直径的圆经过原点O ,求抛物线的方程.4 .已知p :方程2212x y m m+=-表示椭圆;q :抛物线y =221x mx ++与 x 轴无公共点,若p 是真命题且q 是假命题,求实数m 的取值范围.5 .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 垂直的直线的方程;(3)设过点(,0)(0)M m m >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。
6 .直线y=2x 与抛物线y=-x 2-2x+m 相交于不同的两点 A .B ,求(1)实数m 的取值范围;(2)∣AB ∣的值(用含m 的代数式表示).7 .已知抛物线1C :24(0)y px p =>,焦点为2F ,其准线与x 轴交于点1F ;椭圆2C :分别以12F F 、为左、右焦点,其离心率12e =;且抛物线1C 和椭圆2C 的一个交点记为M .(1)当1p =时,求椭圆2C 的标准方程;(2)在(1)的条件下,若直线l 经过椭圆2C 的右焦点2F ,且与抛物线1C 相交于,A B 两点,若弦长||AB 等于12MF F ∆的周长,求直线l 的方程.8 .如图,已知直线l :2y kx =-与抛物线C :22(0)x py p =->交于A ,B 两点,O 为坐标原点,(4,12)OA OB +=--。(Ⅰ)求直线l 和抛物线C 的方程; (Ⅱ)抛物线上一动点P 从A 到B 运动时, 求△ABP 面积最大值.9.设圆Q 过点P (0,2), 且在x 轴上截得的弦RG 的长为4.(Ⅰ)求圆心Q 的轨迹E 的方程;(Ⅱ)过点F (0,1),作轨迹E 的两条互相垂直的弦AB ,CD ,设AB 、CD 的中点分别为M ,N ,试判断直线MN 是否过定点?并说明理由. 10.已知抛物线2:2C y px =的准线方程14x =-,C 与直线1:y x =在第一象限相交于点1P ,过1P 作C的切线1m ,过1P 作1m 的垂线1g 交x 轴正半轴于点1A ,过1A 作1的平行线2交抛物线C 于第一象限内的点2P ,过2P 作抛物线1C 的切线2m ,过2P 作2m 的垂线2g 交x 轴正半轴于点2A ,…,依此类推,在x 轴上形成一点列1A ,2A ,3A ,…,(*)n A n N ∈,设点n A 的坐标为(,0).n a(Ⅰ)试探求1n a +关于n a 的递推关系式; (Ⅱ)求证:13322n n a -≤⋅-; (Ⅲ)求证:()()1234211(23)2(23)6(23)13321n n n a a a n n n ++++≥-+⋅+⋅+⋅⋅+⋅⋅+. 11.已知直线1:++=k kx y l ,抛物线x y C 4:2=,定点M(1,1)。(I)当直线l 经过抛物线焦点F 时,求点M 关于直线l 的对称点N 的坐标,并判断点N 是否在抛物线C 上;(II)当)0(≠k k 变化且直线l 与抛物线C 有公共点时,设点P(a,1)关于直线l 的对称点为Q(x 0,y 0),求x 0关于k 的函数关系式)(0k f x =;若P 与M 重合时,求0x 的取值范围。12.位于函数4133+=x y 的图象上的一系列点 ),,(,),,(),,(222111n n n y x P y x P y x P ,这一系列点的横坐标构成以25-为首项,1-为公差的等差数列{}n x . (Ⅰ)求点n P 的坐标;(Ⅱ)设抛物线 ,,,,,321n C C C C 中的每一条的对称轴都垂直于x 轴,对于n ∈*N 第n 条抛物线n C 的顶点为n P ,抛物线n C 过点)1,0(2+n D n ,且在该点处的切线的斜率为n k ,求证:10111113221<+++-n n k k k k k k . 13.已知抛物线24y x =的焦点为F , A .B 为抛物线上的两个动点.(Ⅰ)如果直线AB 过抛物线焦点,判断坐标原点O 与以线段AB 为直径的圆的位置关系, 并给出证明;(Ⅱ)如果4OA OB ⋅=-(O 为坐标原点),证明直线AB 必过一定点,并求出该定点.14.已知点F(2 ,0) ,直线:1l x =-,动点N 到点F 距离比到直线l 的距离大1;(1)求动点N 的轨迹C 的方程; (2)直线2y x =-与轨迹C 交于点A,B,求ABO ∆的面积.15.(本小题共13分)已知抛物线C :2y x =,过定点()0,0A x 01()8x ≥,作直线l 交抛物线于,P Q (点P 在第一象限). (Ⅰ)当点A 是抛物线C 的焦点,且弦长2PQ =时,求直线l 的方程;(Ⅱ)设点Q 关于x 轴的对称点为M ,直线PM 交x 轴于点B ,且BQ BP ⊥.求证:点B 的坐标是0(,0)x -并求点B 到直线l 的距离d 的取值范围.16.抛物线()2:20C ypx p=上横坐标为32的点到焦点F 的距离为2(I )求p 的值;(II )过抛物线C 的焦点F.,作相互垂直的两条弦AB 和CD , 求AB CD +的最小值。
高中数学知识点题库 073抛物线
1.抛物线24x y =上一点A 的纵坐标为4,则点A 与抛物线焦点的距离为( )A 2B 3C 4D 5 答案:D解析:点A 与抛物线焦点的距离就是点A 与抛物线准线的距离,即5)1(4=-- 题干评注:抛物线问题评注:抛物线是指平面内到一个定点和一条定直线l 距离相等的点的轨迹。
他有许多表示方法,比如参数表示,标准方程表示等等。
2.对于抛物线y 2=2x 上任意一点Q, 点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a |, 则a 的取值范围是A [0, 1]B (0, 1)C (]1,∞- D (-∞, 0) 答案:C解析:对于抛物线y2=2x 上任意一点Q, 点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a|,若,0≤a 显然适合若0>a ,点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a|就是2222)2(y y a a +-≤ 即1142≤+≤y a ,此时10≤<a则a 的取值范围是(]1,∞- 题干评注:抛物线问题评注:抛物线是指平面内到一个定点和一条定直线l 距离相等的点的轨迹。
他有许多表示方法,比如参数表示,标准方程表示等等。
3.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px(p>0)上的两点,并且满足OA ⊥OB. 则y 1y 2等于A – 4p 2B 4p 2C – 2p 2D 2p 2 答案:A解析:∵A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px(p>0)上的两点,并且满足OA ⊥OB. ∴04)(0,12122212121=+∴=+∴-=⋅y y p y y y y x x k k OBOA则y 1y 2 = – 4p 2题干评注:抛物线问题评注:抛物线是指平面内到一个定点和一条定直线l 距离相等的点的轨迹。
他有许多表示方法,比如参数表示,标准方程表示等等。
4.以抛物线24y x =的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为 A .2220x y x ++= B .220x y x ++= C .220x y x +-= D .2220x y x +-= 答案:D解析:因为已知抛物线的焦点坐标为(1,0),即所求圆的圆心,又圆过原点,所以圆的半径为r=1,故所求圆的方程为22x-1)+y =1(,即22x -2x+y =0,选D 。
高中数学抛物线练习题(含答案)
抛物线练习题一、选择题1.在直角坐标平面内,到点(1,1)和直线x +2y =3距离相等的点的轨迹是( )A .直线B .抛物线C .圆D .双曲线2.抛物线y 2=x 上一点P 到焦点的距离是2,则P 点坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫32,±62B.⎝⎛⎭⎫74,±72C.⎝⎛⎭⎫94,±32D.⎝⎛⎭⎫52,±102 3.抛物线y =ax 2的准线方程是y =2,则a 的值为( )A.18 B .-18C .8D .-8 4.设抛物线y 2=8x 上一点P 到y 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是( )A .4B .6C .8D .125.设过抛物线的焦点F 的弦为AB ,则以AB 为直径的圆与抛物线的准线的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .以上答案都有可能6.过点F (0,3)且和直线y +3=0相切的动圆圆心的轨迹方程为( )A .y 2=12xB .y 2=-12xC .x 2=12yD .x 2=-12y7.抛物线y 2=8x 上一点P 到x 轴距离为12,则点P 到抛物线焦点F 的距离为( )A .20B .8C .22D .248.抛物线的顶点在坐标原点,焦点是椭圆4x 2+y 2=1的一个焦点,则此抛物线的焦点到准线的距离为( )A .2 3 B. 3 C.12 3 D.143 9.设抛物线的顶点在原点,其焦点F 在y 轴上,又抛物线上的点(k ,-2)与F 点的距离为4,则k 的值是( )A .4B .4或-4C .-2D .2或-210.抛物线y =1mx 2(m <0)的焦点坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫0,m 4 B.⎝⎛⎭⎫0,-m 4 C.⎝⎛⎭⎫0,14m D.⎝⎛⎭⎫0,-14m 11.抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点(-5,25)到焦点的距离是6,则抛物线的方程为( )A .y 2=-2xB .y 2=-4xC .y 2=2xD .y 2=-4x 或y 2=-36x12.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.12 B .1 C .2 D .4二、填空题13.过抛物线焦点F的直线与抛物线相交于A、B两点,若A、B在抛物线准线上的射影是A1、B1,则∠A1FB1= 。
高中数学(抛物线的几何性质)同步练习 试题
浙江省诸暨市牌头中学高中数学《抛物线的几何性质》同步练习1、抛物线24x y =的准线方程是( )A 、1=yB 、1-=yC 、161=y D 、161-=y 2、已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上的点P (m ,-2)到焦点的距离为4,则m 的值为( ) A .4B .-2C .4或-4D .12或-23、抛物线y 2=8x 的焦点到双曲线141222=-y x 的渐近线的距离为 ( )A .1 B. 3 C. 33 D. 634、过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,这样的直线有 ( )A .1条B .2条C .3条D .4条5、已知过抛物线y 2=6x 焦点的弦长为12,则此弦所在直线的倾斜角是 ( ) A.6π或65π B.4π或43π C. 3π或32π D. 2π6、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 ( ) A .2y =±4x B .2y =±8x C .2y =4x D .2y =8x7、已知抛物线y 2=4x 上两个动点B 、C 和点A (1,2),且∠BAC =90°,则动直线BC 必过定点 ( ) A .(2,5) B .(-2,5) C .(5,-2) D .(5,2)8、在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线关于x 轴对称,顶点在原点O ,且过点P (2,4),则该抛物线的方程是______________.9、若抛物线y 2=2px 的焦点与双曲线13622=-y x 的右焦点重合,则p 的值为 . 10、已知点M 是抛物线y 2=4x 上的一点,F 为抛物线的焦点,A 在圆C :(x -4)2+(y -1)2=1上,则|MA |+|MF |的最小值为________.11、已知抛物线x y 42=,过点P(4,0)的直线与抛物线相交于A(),(),2211y x B y x 、 两点,则=+2121x x y y , y 2221y +的最小值是 。
高中数学《抛物线》单元测试
一、选择题1.(2017·广东汕头质检)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =2x -4与C 交于A ,B 两点,则cos ∠AFB =( )A.45B.35 C .-35 D .-45[解析 ∵抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,∴点F 的坐标为(1,0).又∵直线y =2x -4与C 交于A ,B两点,∴A ,B 两点坐标分别为(1,-2),(4,4),则FA →=(0,-2),FB →=(3,4),∴cos ∠AFB =FA →·FB→|FA →||FB →|=-810=-45.故选D. [答案 D2.(2017·北京东城期末)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3,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 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,若直线AB 的斜率不存在,则横坐标之和等于2,不符合题意.设直线AB 的斜率为 ,则直线AB 的方程为y = (x -1),代入抛物线方程y 2=4x ,得 2x 2-2( 2+2)x + 2=0.∵A ,B 两点的横坐标之和等于3,∴2k 2+2k 2=3.解得 =±2,∴符合题意的直线有且仅有两条.故选B.[答案 B3.(2017·湖南长沙调研)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( )A .y 2=±4x B .y 2=4x C .y 2=±8x D .y 2=8x[解析 ∵抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0,∴直线l 的方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a4.∵直线l与y 轴的交点为A ⎝⎛⎭⎪⎫0,-a 2,∴△OAF 的面积为12⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 4·⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2=4,解得a =±8.∴抛物线的方程为y 2=±8x ,故选C.[答案 C4.(2017·河南三门峡灵宝期末)已知抛物线方程为y 2=2px (p >0),过该抛物线焦点F 且不与x 轴垂直的直线交抛物线于A ,B 两点,过点A ,点B 分别作AM ,BN 垂直于抛物线的准线,分别交准线于M ,N 两点,那么∠MFN 必是( )A .锐角B .直角C .钝角D .以上皆有可能[解析 由题意画出图象,如图.由抛物线的定义,可知|NB |=|BF |.所以△BNF 是等腰三角形.因为BN ∥OF ,所以NF 平分∠OFB .同理MF 平分∠OFA ,所以∠NFM =90°.故选B.[答案 B5.(2017·黑龙江七台河期末)已知抛物线C :y 2=-8x 的焦点为F ,直线l :x =1,点A 是l 上的一动点,直线AF 与抛物线C 的一个交点为B .若FA →=-3FB →,则|AB |=( )A .20B .16C .10D .5[解析 由抛物线C :y 2=-8x ,得F (-2,0).设A (1,a ),B (m ,n ),且n 2=-8m .∵FA →=-3FB →,∴1+2=-3(m +2),解得m =-3,∴n =±2 6.∵a =-3n ,∴a =±66, ∴|AB |=1+32+26+662=20.故选A.[答案 A6.(2017·湖北襄阳月考)已知抛物线y =12x 2的焦点为F ,准线为l ,M 在l 上,线段MF 与抛物线交于N 点,若|MN |=2|NF |,则|MF |=( )A .2B .3 C. 2 D. 3 [解析如图,过N 作准线的垂线NH ,垂足为H .根据抛物线的定义可知|NH |=|NF |, 在△NHM 中,|NM |=2|NH |,则∠NMH =45°.在△MF 中,∠FM =45°,所以|MF |=2|F |.而|F |=1. 所以|MF |= 2.故选C. [答案 C7.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与曲线x 2+y 2-4x -5=0相切,则p 的值为__________. [解析 曲线的标准方程为(x -2)2+y 2=9,其表示圆心为(2,0),半径为3的圆,又抛物线的准线方程为x =-p 2,∴由抛物线的准线与圆相切得2+p2=3,解得p =2.[答案 2 二、填空题8.(2018·武汉模拟)抛物线y 2=4x 的焦点为F ,倾斜角等于45°的直线过F 交该抛物线于A ,B 两点,则|AB |=__________.[解析 由抛物线焦点弦的性质,得|AB |=2p sin 2α=2×2sin 245°=8. [答案 89.(2017·黑龙江绥化期末)设抛物线y 2=16x 的焦点为F ,经过点P ( 1,0)的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,且2BP →=PA →,则|AF |+2|BF |=________.[解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).∵P (1,0),∴BP →=(1-x 2,-y 2),PA →=(x 1-1,y 1).∵2BP →=PA →,∴2(1-x 2,-y 2)=(x 1-1,y 1),∴x 1+2x 2=3,-2y 2=y 1. 将A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)代入抛物线方程y 2=16x ,得y 21=16x 1,y 22=16x 2.又∵-2y 2=y 1,∴4x 2=x 1.又∵x 1+2x 2=3,解得x 2=12,x 1=2.∴|AF |+2|BF |=x 1+4+2(x 2+4)=2+4+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12+4=15. [答案 15 三、解答题10.(2017·河北沧州百校联盟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线上一点P 的横坐标为2,|PF |=3.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 且倾斜角为30°的直线交抛物线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,求△OAB 的面积. [解 (1)由抛物线定义可知,|PF |=2+p2=3,∴p =2,∴抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)由y 2=4x ,得F (1,0),∴过点F 且倾斜角为30°的直线方程为y =33(x -1).联立y 2=4x ,消去x 得y 2-43y -4=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=43,y 1y 2=-4. ∴S △OAB =S △OAF +S △OFB =12|y 1-y 2|=12×48+16=4.[能力提升11.(2017·辽宁沈阳二中期中)抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,斜率为 的直线l 与抛物线C 交于M ,N 两点.若线段MN 的垂直平分线与x 轴交点的横坐标为a (a >0),n =|MF |+|NF |,则2a -n =( )A .2B .3C .4D .5[解析 由题意得F (1,0),准线方程为x =-1.线段MN 的中点坐标为(x 0,y 0).由抛物线的定义,得n =|MF |+|NF |=x M +1+x N +1=x M +x N +2=2x 0+2.因为线段MN 的垂直平分线方程为y -y 0=-1k(x -x 0),令y =0,得x = y 0+x 0,即a = y 0+x 0.由点差法可得 y 0=2,所以x 0=a -2,所以2a -n =2x 0+4-(2x 0+2)=2.故选A.[答案 A12.(2017·北京昌平期末)已知△ABC 的三个顶点均在抛物线y 2=x 上,边AC 的中线BM ∥x 轴,|BM |=2,则△ABC 的面积为________.[解析 根据题意设A (a 2,a ),B (b 2,b ),C (c 2,c ),不妨设a >c .∵M 为边AC 的中点,∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+c 22,a +c 2.又∵BM ∥x 轴,∴b =a +c2. ∴|BM |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2+c 22-b 2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2+c 22-a +c 24=2,∴(a -c )2=8,∴a -c =2 2.作AH ⊥BM 交BM 的延长线于H ,故S △ABC =2S △ABM =2×12|BM |·|AN |=2|a -b |=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -a +c 2=a -c =2 2.[答案 2 213.(2017·福建厦门期中)设抛物线C :y 2=4x ,F 为C 的焦点,过点F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点.(1)若l 的斜率为1,求|AB |的大小; (2)求证:OA →·OB →是一个定值. [解 (1)∵直线l 的斜率为1且过点F (1,0),∴直线l 的方程为y =x -1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y 2=4x ,消去y 得x 2-6x +1=0.Δ>0,∴x 1+x 2=6,x 1x 2=1,∴|AB |=x 1+x 2+p =8.(2)证明:设直线l的方程为x = y +1,联立⎩⎪⎨⎪⎧x =ky +1,y 2=4x ,消去x 得y 2-4 y -4=0,Δ>0.设A =(x 1,y 1),B =(x 2,y 2),则y 1+y 2=4 ,y 1y 2=-4,OA →=(x 1,y 1),OB →=(x 2,y 2).∴OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=( y 1+1)( y 2+1)+y 1y 2= 2y 1y 2+ (y 1+y 2)+1+y 1y 2=-4 2+4 2+1-4=-3. ∴OA →·OB →=-3是一个定值.14.已知抛物线y 2=2px (p >0),过点C (-2,0)的直线l 交抛物线于A 、B 两点,坐标原点为O ,OA →·OB →=12.(1)求抛物线的方程;(2)当以AB 为直径的圆与y 轴相切时,求直线l 的方程.[解 (1)设l :x =my -2,代入y 2=2px ,得y 2-2pmy +4p =0.( )设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=4p ,则x 1x 2=y 21y 224p2=4.因为OA →·OB →=12,所以x 1x 2+y 1y 2=12,即4+4p =12, 得p =2,抛物线的方程为y 2=4x .(2)(1)中( )式可化为y 2-4my +8=0,y 1+y 2=4m ,y 1y 2=8. 设AB 的中点为M ,则|AB |=2x M =x 1+x 2=m (y 1+y 2)-4=4m 2-4,① 又|AB |=1+m 2|y 1-y 2|=1+m216m 2-32,②由①②得(1+m 2)(16m 2-32)=(4m 2-4)2,解得m 2=3,m =± 3. 所以直线l 的方程为x +3y +2=0或x -3y +2=0.15.已知过点A (-4,0)的动直线l 与抛物线G :x 2=2py (p >0)相交于B 、C 两点.当直线l 的斜率是12时,AC →=4AB →.(1)求抛物线G 的方程;(2)设线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围. [解 (1)设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),当直线l 的斜率是12时,l 的方程为y =12(x +4),即x =2y -4.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2py ,x =2y -4得2y 2-(8+p )y +8=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧y 1y 2=4, ①y 1+y 2=8+p 2. ②又∵AC →=4AB →,∴y 2=4y 1,③由①②③及p >0得:y 1=1,y 2=4,p =2,则抛物线G 的方程为x 2=4y . (2)设l :y = (x +4),BC 的中点坐标为(x 0,y 0),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=4y ,y =k x +4得x 2-4 x -16 =0,④∴x 0=x C +x B2=2 ,y 0= (x 0+4)=2 2+4 .∴线段BC 的中垂线方程为y -2 2-4 =-1k(x -2 ),∴线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为:b =2 2+4 +2=2( +1)2, 对于方程④,由Δ=16 2+64 >0得: >0或 <-4. ∴b ∈(2,+∞).。
高中数学抛物线经典例题
抛物线(1)抛物线——二次曲线【例1】P 为抛物线px y 22=上任一点,F 为焦点,则以PF 为直径的圆与y 轴( ).A 相交 .B 相切 .C 相离 .D 位置由P 确定【解析】如图,抛物线的焦点为,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线是 :2pl x =-.作PH ⊥l 于H ,交y 轴于Q ,那么PF PH =,且2pQH OF ==.作MN ⊥y 轴于N 则MN 是梯形PQOF 的中位线,()111222MN OF PQ PH PF =+==.故以PF 为直径的圆与y 轴相切,选B.【评注】相似的问题对于椭圆和双曲线来说,其结论则 分别是相离或相交的.(2)焦点弦——常考常新的亮点弦有关抛物线的试题,许多都与它的焦点弦有关.理解并掌握这个焦点弦的性质,对破解这些试题是大有帮助的.【例2】 过抛物线()022p px y =的焦点F 作直线交抛物线于()()1122,,,A x y B x y 两点,求证:(1)12AB x x p =++ (2)pBF AF 211=+ 【证明】(1)如图设抛物线的准线为l ,作1AA l ⊥11111,2pA BB l B AA x ⊥==+于,则AF ,122pBF BB x ==+.两式相加即得:12AB x x p =++(2)当AB ⊥x 轴时,有AF BF p ==,112AF BF p∴+=成立; 当AB 与x 轴不垂直时,设焦点弦AB 的方程为:2p y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.代入抛物线方程:2222p k x px ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.化简得:()()222222014p k x p k x k -++=∵方程(1)之二根为x 1,x 2,∴1224k x x ⋅=.()122111212121111112224x x p p p p p AF BF AA BB x x x x x x +++=+=+=+++++ ()()121222121222424x x p x x p p p p p p x x p x x ++++===+++++. 故不论弦AB 与x 轴是否垂直,恒有p BF AF 211=+成立.(3)切线——抛物线与函数l XY FA(x,y)11B(x,y)22A 1B 1l【例3】证明:过抛物线22y px =上一点M (x 0,y 0)的切线方程是:y 0y=p (x+x 0)【证明】对方程22y px =两边取导数:22.py y p y y''⋅=∴=,切线的斜率 00x x p k y y ='==.由点斜式方程:()()20000001p y y x x y y px px y y -=-⇒=-+20021y px =,代入()即得: y 0y=p (x+x 0)(4)定点与定值——抛物线埋在深处的宝藏例如:1.一动圆的圆心在抛物线x y 82=上,且动圆恒与直线02=+x 相切,则此动圆必过定点 ( )()()()().4,0.2,0.0,2.0,2A B C D -显然.本题是例1的翻版,该圆必过抛物线的焦点,选B. 2.抛物线22y px =的通径长为2p ;3.设抛物线22y px =过焦点的弦两端分别为()()1122,,,A x y B x y ,那么:212y y p =-以下再举一例【例4】设抛物线22y px =的焦点弦AB 在其准线上的射影是A 1B 1,证明:以A 1B 1为直径的圆必过一定点【分析】假定这条焦点弦就是抛物线的通径,那么A 1B 1=AB=2p ,而A 1B 1与AB 的距离为p ,可知该圆必过抛物线的焦点.由此我们猜想:一切这样的圆都过抛物线的焦点.以下我们对AB 的一般情形给于证明. 【证明】如图设焦点两端分别为()()1122,,,A x y B x y , 那么:22121112.y y p CA CB y y p =-⇒⋅== 设抛物线的准线交x 轴于C ,那么.CF p =2111111.90A FB CF CA CB A FB ∴∆=⋅∠=︒中故.这就说明:以A 1B 1为直径的圆必过该抛物线的焦点.● 通法 特法 妙法(1)解析法——为对称问题解困排难解析几何是用代数的方法去研究几何,所以它能解决纯几何方法不易解决的几何问题(如对称问题等). 【例5】(07.四川文科卷.10题)已知抛物线 y=-x 2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点 A 、B ,则|AB|等于( )A.3B.4C.32D.42 【分析】直线AB 必与直线x+y=0垂直,且线段 AB 的中点必在直线x+y=0上,因得解法如下.【解析】∵点A 、B 关于直线x+y=0对称,∴设直线AB 的方程为:y x m =+.由()223013y x m x x m y x =+⎧⇒++-=⎨=-+⎩设方程(1)之两根为x 1,x 2,则121x x +=-.11,22M ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 设AB 的中点为M (x 0,y 0),则120122x x x +==-.代入x+y=0:y 0=12.故有从而1m y x =-=.直线AB 的方程为:1y x =+.方程(1)成为:220x x +-=.解得:2,1x =-,从而1,2y =-,故得:A (-2,-1),B (1,2).AB ∴=,选C.(2)几何法——为解析法添彩扬威 虽然解析法使几何学得到长足的发展,但伴之而来的却是难以避免的繁杂计算,这又使得许多考生对解析几何习题望而生畏.针对这种现状,人们研究出多种使计算量大幅度减少的优秀方法,其中最有成效的就是几何法.【例6】(07.全国1卷.11题)抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,经过F x 轴XYAB FA 1B 11M CXOY ABMl x y +=ÿxyM(x,y)F 1(-c ,0)F 2(c,0)O H2:a l x c=-r 1r 2r 2上方的部分相交于点A ,AK l ⊥,垂足为K ,则AKF △的面积( ) A .4B .33C .43D .8【解析】如图直线AF 3AFX=60°. △AFK 为正三角形.设准线l 交x 轴于M ,则2,FM p == 且∠KFM=60°,∴234,43AKF KF S ∆===选C. 【评注】(1)平面几何知识:边长为a 的正三角形的面积用公式23S ∆=计算. (2)本题如果用解析法,需先列方程组求点A 的坐标,,再计算正三角形的边长和面积.虽不是很难,但决没有如上的几何法简单.(3)定义法——追本求真的简单一着许多解析几何习题咋看起来很难.但如果返朴归真,用最原始的定义去做,反而特别简单. 【例7】(07.湖北卷.7题)双曲线22122:1(00)x y C a b a b-=>>,的左准线为l ,左焦点和右焦点分别为1F 和2F ;抛物线2C 的线为l ,焦点为21F C ;与2C 的一个交点为M ,则12112F F MF MF MF -等于( )A .1-B .1C .12-D .12【分析】 这道题如果用解析法去做,计算会特别繁杂,而平面几何知识又一时用不上,那么就从最原始的定义方面去寻找出路吧.如图,我们先做必要的准备工作:设双曲线的半 焦距c ,离心率为e ,作 MH l H ⊥于,令 1122,MF r MF r ==.∵点M 在抛物线上, 1112222,MF MF r MH MF r e MH MF r ∴=====故,这就是说:12||||MF MF 的实质是离心率e.其次,121||||F F MF 与离心率e 有什么关系?注意到:()1212111122111F F e r r c e a e e MF r r r e +⋅⎛⎫====-=- ⎪⎝⎭. 这样,最后的答案就自然浮出水面了:由于()12112||||11||||F F MF e e MF MF -=-+=-.∴选 A..(4)三角法——本身也是一种解析三角学蕴藏着丰富的解题资源.利用三角手段,可以比较容易地将异名异角的三角函数转化为同名同角的三角函数,然后根据各种三角关系实施“九九归一”——达到解题目的.因此,在解析几何解题中,恰当地引入三角资源,常可以摆脱困境,简化计算.线x y 82=的【例8】(07.重庆文科.21题)如图,倾斜角为a 的直线经过抛物焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点。
高中数学高考总复习抛物线习题及详解
高中数学高考总复习抛物线习题及详解一、选择题1.(2010·湖北黄冈)若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的右焦点重合,则p 的值为( )A .-2B .2C .-4D .4[答案] D[解析] 椭圆中,a 2=6,b 2=2,∴c =a 2-b 2=2, ∴右焦点(2,0),由题意知p2=2,∴p =4.2.已知点M 是抛物线y 2=2px (p >0)上的一点,F 为抛物线的焦点,若以|MF |为直径作圆,则这个圆与y 轴的关系是( )A .相交B .相切C .相离D .以上三种情形都有可能[答案] B[解析] 如图,由MF 的中点A 作准线l 的垂线AE ,交直线l 于点E ,交y 轴于点B ;由点M 作准线l 的垂线MD ,垂足为D ,交y 轴于点C ,则MD =MF ,ON =OF , ∴AB =OF +CM 2=ON +CM2=DM 2=MF 2, ∴这个圆与y 轴相切.3.(2010·山东文)已知抛物线y 2=2px (p >0),过焦点且斜率为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[答案] B[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则线段AB 的中点(x 1+x 22,y 1+y 22),∴y 1+y 22=2,∵A 、B 在抛物线y 2=2px 上,∴⎩⎪⎨⎪⎧y 12=2px 1 ①y 22=2px 2 ② ①-②得y 12-y 22=2p (x 1-x 2),∴k AB =y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2=p 2,∵k AB =1,∴,p =2∴抛物线方程为y 2=4x ,∴准线方程为:x =-1,故选B.4.双曲线x 29-y 24=1的渐近线上一点A 到双曲线的右焦点F 的距离等于2,抛物线y 2=2px (p >0)过点A ,则该抛物线的方程为( )A .y 2=9xB .y 2=4xC .y 2=41313xD .y 2=21313x[答案] C[解析] ∵双曲线x 29-y 24=1的渐近线方程为y =±23x ,F 点坐标为(13,0),设A 点坐标为(x ,y ),则y =±23x ,由|AF |=2⇒(x -13)2+⎝⎛⎭⎫23x 2=2⇒x =913,y =±613,代入y 2=2px 得p =21313,所以抛物线方程为y 2=41313x ,所以选C.5.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.172B .3 C. 5D.92[答案] A[解析] 记抛物线y 2=2x 的焦点为F ⎝⎛⎭⎫12,0,准线是l ,由抛物线的定义知点P 到焦点F 的距离等于它到准线l 的距离,因此要求点P 到点(0,2)的距离与点P 到抛物线的准线的距离之和的最小值,可以转化为求点P 到点(0,2)的距离与点P 到焦点F 的距离之和的最小值,结合图形不难得知相应的最小值就等于焦点F 与点(0,2)的距离,因此所求的最小值等于⎝⎛⎭⎫122+22=172,选A. 6.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,过抛物线C 上的点A 作准线l 的垂线,垂足为M ,若△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为3 1,则点A 的坐标为( )A .(2,22)B .(2,-22)C .(2,±2)D .(2,±22)[答案] D[解析] 如图,由题意可得,|OF |=1,由抛物线定义得,|AF |=|AM |,∵△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为3∶1,∴S △AMFS △AOF =12×|AF |×|AM |×sin ∠MAF 12×|OF |×|AF |×sin (π-∠MAF )=3, ∴|AM |=3,设A ⎝⎛⎭⎫y 024,y 0,∴y024+1=3, 解得y 0=±22,∴y 024=2,∴点A 的坐标是(2,±22),故选D.7.(2010·河北许昌调研)过点P (-3,1)且方向向量为a =(2,-5)的光线经直线y =-2反射后通过抛物线y 2=mx ,(m ≠0)的焦点,则抛物线的方程为( )A .y 2=-2xB .y 2=-32xC .y 2=4xD .y 2=-4x[答案] D[解析] 设过P (-3,1),方向向量为a =(2,-5)的直线上任一点Q (x ,y ),则PQ →∥a ,∴x +32=y -1-5,∴5x +2y +13=0,此直线关于直线y =-2对称的直线方程为5x +2(-4-y )+13=0,即5x -2y +5=0,此直线过抛物线y 2=mx 的焦点F ⎝⎛⎭⎫m 4,0,∴m =-4,故选D.8.已知mn ≠0,则方程是mx 2+ny 2=1与mx +ny 2=0在同一坐标系内的图形可能是( )[答案] A[解析] 若mn >0,则mx 2+ny 2=1应为椭圆,y 2=-mnx 应开口向左,故排除C 、D ;∴mn <0,此时抛物线y 2=-mnx 应开口向右,排除B ,选A.9.(2010·山东聊城模考)已知A 、B 为抛物线C :y 2=4x 上的不同两点,F 为抛物线C 的焦点,若F A →=-4FB →,则直线AB 的斜率为( )A .±23B .±32C .±34D .±43[答案] D[解析] ∵F A →=-4FB →,∴|F A →|=4|FB →|,设|BF |=t ,则|AF |=4t ,∴|BM |=|AA 1|-|BB 1|=|AF |-|BF |=3t ,又|AB |=|AF |+|BF |=5t ,∴|AM |=4t ,∴tan ∠ABM =43,由对称性可知,这样的直线AB 有两条,其斜率为±43.10.已知抛物线C 的方程为x 2=12y ,过点A (0,-4)和点B (t,0)的直线与抛物线C 没有公共点,则实数t 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(1,+∞) B.⎝⎛⎭⎫-∞,-22∪⎝⎛⎭⎫22,+∞ C .(-∞,-22)∪(22,+∞) D .(-∞,-22)∪(2,+∞) [答案] B[解析] 由题意知方程组⎩⎨⎧x 2=12y ①x t +y-4=1 ②无实数解由②得y =4xt -4,代入①整理得,2x 2-4x t +4=0,∴Δ=16t2-32<0,∴t >22或t <-22,故选B. [点评] 可用数形结合法求解,设过点A (0,-4)与抛物线x 2=12y 相切的直线与抛物线切点为M (x 0,y 0),则切线方程为y -y 0=4x 0(x -x 0), ∵过A 点,∴-4-2x 02=4x 0(0-x 0), ∴x 0=±2,∴y 0=4,∴切线方程为y -4=±42x -8, 令y =0得x =±22,即t =±22,由图形易知直线与抛物线无公共点时,t <-22或t >22. 二、填空题11.已知点A (2,0)、B (4,0),动点P 在抛物线y 2=-4x 上运动,则AP →·BP →取得最小值时的点P 的坐标是______.[答案] (0,0)[解析] 设P ⎝⎛⎭⎫-y 24,y ,则AP →=⎝⎛⎭⎫-y 24-2,y ,BP →=⎝⎛⎭⎫-y 24-4,y ,AP →·BP →=⎝⎛⎭⎫-y24-2⎝⎛⎭⎫-y 24-4+y 2=y 416+52y 2+8≥8,当且仅当y =0时取等号,此时点P 的坐标为(0,0).12.(文)(2010·泰安市模拟)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为60°的直线l ,交抛物线于A 、B 两点,且|F A |=3,则抛物线的方程是________.[答案] y 2=3x[解析] 设抛物线准线为l ,作AA 1⊥l ,BB 1⊥l ,FQ ⊥l ,垂足分别为A 1、B 1、Q ,作BM ⊥AA 1垂足为M ,BM 交FQ 于N ,则由条件易知∠ABM =30°,设|BF |=t ,则|NF |=t 2,|MA |=t +32,∵|AM |=|QN |,∴3-t +32=p -t 2,∴p =32,∴抛物线方程为y 2=3x .(理)(2010·泰安质检)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线l 依次交抛物线及其准线于点A 、B 、C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则抛物线的方程是________.[答案] y 2=3x[解析] 解法1:过A 、B 作准线垂线,垂足分别为A 1,B 1,则|AA 1|=3,|BB 1|=|BF |,∵|BC |=2|BF |,∴|BC |=2|BB 1|,∴|AC |=2|AA 1|=2|AF |=6,∴|CF |=3,∴p =12|CF |=32,∴抛物线方程为y 2=3x .解法2:由抛物线定义,|BF |等于B 到准线的距离,由|BC |=2|BF |得∠BCB 1=30°,又|AF |=3,从而A ⎝⎛⎭⎫p 2+32,332在抛物线上,代入抛物线方程y 2=2px ,解得p =32.点评:还可以由|BC |=2|BF |得出∠BCB 1=30°,从而求得A 点的横坐标为|OF |+12|AF |=p2+32或3-p 2,∴p 2+32=3-p 2,∴p =32. 13.已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 且斜率为1的直线交C 于A 、B 两点.设|F A |>|FB |,则|F A |与|FB |的比值等于________.[答案] 3+2 2[解析] 分别由A 和B 向准线作垂线,垂足分别为A 1,B 1,则由条件知, ⎩⎪⎨⎪⎧|AA 1|+|BB 1|=|AB |,|AA 1|-|BB 1|=22|AB |,解得⎩⎪⎨⎪⎧|AA 1|=2+24|AB ||BB 1|=2-24|AB |,∴|AA 1||BB 1|=3+22,即|F A ||FB |=3+2 2. 14.(文)若点(3,1)是抛物线y 2=2px 的一条弦的中点,且这条弦所在直线的斜率为2,则p =________.[答案] 2[解析] 设弦两端点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 12=2px 1y 22=2px 2,两式相减得,y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2=2,∵y 1+y 2=2,∴p =2.(理)(2010·衡水市模考)设抛物线x 2=12y 的焦点为F ,经过点P (2,1)的直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,又知点P 恰为AB 的中点,则|AF |+|BF |=________.[答案] 8[解析] 过A 、B 、P 作准线的垂线AA 1、BB 1与PP 1,垂足A 1、B 1、P 1,则|AF |+|BF |=|AA 1|+|BB 1|=2|PP 1|=2[1-(-3)]=8.三、解答题15.(文)若椭圆C 1:x 24+y 2b 2=1(0<b <2)的离心率等于32,抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点在椭圆C 1的顶点上.(1)求抛物线C 2的方程;(2)若过M (-1,0)的直线l 与抛物线C 2交于E 、F 两点,又过E 、F 作抛物线C 2的切线l 1、l 2,当l 1⊥l 2时,求直线l 的方程.[解析] (1)已知椭圆的长半轴长为a =2,半焦距c =4-b 2, 由离心率e =c a =4-b 22=32得,b 2=1.∴椭圆的上顶点为(0,1),即抛物线的焦点为(0,1), ∴p =2,抛物线的方程为x 2=4y .(2)由题知直线l 的斜率存在且不为零,则可设直线l 的方程为y =k (x +1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),∵y =14x 2,∴y ′=12x ,∴切线l 1,l 2的斜率分别为12x 1,12x 2,当l 1⊥l 2时,12x 1·12x 2=-1,即x 1·x 2=-4,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1)x 2=4y得:x 2-4kx -4k =0, 由Δ=(-4k )2-4×(-4k )>0,解得k <-1或k >0. 又x 1·x 2=-4k =-4,得k =1. ∴直线l 的方程为x -y +1=0.(理)在△ABC 中,CA →⊥CB →,OA →=(0,-2),点M 在y 轴上且AM →=12(AB →+CD →),点C在x 轴上移动.(1)求B 点的轨迹E 的方程;(2)过点F ⎝⎛⎭⎫0,-14的直线l 交轨迹E 于H 、E 两点,(H 在F 、G 之间),若FH →=12HG →,求直线l 的方程.[解析] (1)设B (x ,y ),C (x 0,0),M (0,y 0),x 0≠0, ∵CA →⊥CB →,∴∠ACB =π2,∴2x 0·y 0-x 0=-1,于是x 02=2y 0① M 在y 轴上且AM →=12(AB →+AC →),所以M 是BC 的中点,可得 ⎩⎨⎧x 0+x 2=0y +02=y,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-x ②y 0=y2③ 把②③代入①,得y =x 2(x ≠0),所以,点B 的轨迹E 的方程为y =x 2(x ≠0). (2)点F ⎝⎛⎭⎫0,-14,设满足条件的直线l 方程为: y =kx -14,H (x 1,y 1),G (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -14y =x 2消去y 得,x 2-kx +14=0.Δ=k 2-1>0⇒k 2>1,∵FH →=12HG →,即⎝⎛⎭⎫x 1,y 1+14=12(x 2-x 1,y 2-y 1), ∴x 1=12x 2-12x 1⇒3x 1=x 2.∵x 1+x 2=k ,x 1x 2=14,∴k =±233,故满足条件的直线有两条,方程为:8x +43y +3=0和8x -43y -3=0. 16.(文)已知P (x ,y )为平面上的动点且x ≥0,若P 到y 轴的距离比到点(1,0)的距离小1.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点M (m,0)的直线交曲线C 于A 、B 两点,问是否存在这样的实数m ,使得以线段AB 为直径的圆恒过原点.[解析] (1)由题意得:(x -1)2+y 2-x =1,化简得:y 2=4x (x ≥0). ∴点P 的轨迹方程为y 2=4x (x ≥0).(2)设直线AB 为y =k (x -m ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -m )y 2=4x ,得ky 2-4y -4km =0, ∴y 1+y 2=4k ,y 1·y 2=-4m .∴x 1·x 2=m 2,∵以线段AB 为直径的圆恒过原点, ∴OA ⊥OB ,∴x 1·x 2+y 1·y 2=0.即m 2-4m =0⇒m =0或4.当k 不存在时,m =0或4. ∴存在m =0或4,使得以线段AB 为直径的圆恒过原点.[点评] (1)点P 到定点F (1,0)的距离比到y 轴的距离大1,即点P 到定点F (1,0)的距离与到定直线l :x =-1的距离相等.∴P 点轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线,∴p =2,∴方程为y 2=4x .(理)已知抛物线y 2=4x ,过点(0,-2)的直线交抛物线于A 、B 两点,O 为坐标原点. (1)若OA →·OB →=4,求直线AB 的方程.(2)若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点(n,0),求n 的取值范围.[解析] (1)设直线AB 的方程为y =kx -2 (k ≠0),代入y 2=4x 中得,k 2x 2-(4k +4)x +4=0①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k +4k 2,x 1x 2=4k 2.y 1y 2=(kx 1-2)·(kx 2-2)=k 2x 1x 2-2k (x 1+x 2)+4=-8k.∵OA →·OB →=(x 1,y 1)·(x 2,y 2)=x 1x 2+y 1y 2=4k 2-8k =4,∴k 2+2k -1=0,解得k =-1±2.又由方程①的判别式Δ=(4k +4)2-16k 2=32k +16>0得k >-12,∴k =-1+2,∴直线AB 的方程为(2-1)x -y -2=0.(2)设线段AB 的中点的坐标为(x 0,y 0),则由(1)知x 0=x 1+x 22=2k +2k 2,y 0=kx 0-2=2k,∴线段AB 的垂直平分线的方程是 y -2k =-1k ⎝⎛⎭⎫x -2k +2k 2. 令y =0,得n =2+2k +2k 2=2k 2+2k +2=2⎝⎛⎭⎫1k +122+32.又由k >-12且k ≠0得1k <-2,或1k>0,∴n >2⎝⎛⎭⎫0+122+32=2.∴n 的取值范围为(2,+∞). 17.(文)(2010·全国Ⅰ)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点K (-1,0)的直线l 与C 相交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D .(1)证明:点F 在直线BD 上;(2)设F A →·FB →=89,求△BDK 的内切圆M 的方程.[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 1,-y 1),l 的方程为x =my -1(m ≠0) (1)将x =my -1(m ≠0)代入y 2=4x 并整理得 y 2-4my +4=0,从而y 1+y 2=4m ,y 1y 2=4① 直线BD 的方程为y -y 2=y 2+y 1x 2-x 1(x -x 2)即y -y 2=4y 2-y 1⎝⎛⎭⎫x -y 224 令y =0,得x =y 1y 24=1,所以点F (1,0)在直线BD 上.(2)由(1)知,x 1+x 2=(my 1-1)+(my 2-1)=4m 2-2, x 1x 2=(my 1-1)(my 2-1)=1因为F A →=(x 1-1,y 1),FB →=(x 2-1,y 2),F A →·FB →=(x 1-1,y 1)·(x 2-1,y 2)=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+4=8-4m 2,故8-4m 2=89,解得m =±43,直线l 的方程为3x +4y +3=0,3x -4y +3=0. 从而y 2-y 1=±(4m )2-4×4=±437,故4y 2-y 1=±37因而直线BD 的方程为3x +7y -3=0,3x -7y -3=0.因为KF 为∠BKD 的角平分线,故可设圆心M (t,0),(-1<t <1),M (t,0)到直线l 及BD 的距离分别为3|t +1|5,3|t -1|4, 由3|t +1|5=3|t -1|4得t =19或t =9(舍去),故圆M 的半径为r =3|t +1|5=23, 所以圆M 的方程为⎝⎛⎭⎫x -192+y 2=49. (理)(2010·揭阳市模考)已知点C (1,0),点A 、B 是⊙O :x 2+y 2=9上任意两个不同的点,且满足AC →·BC →=0,设P 为弦AB 的中点.(1)求点P 的轨迹T 的方程;(2)试探究在轨迹T 上是否存在这样的点:它到直线x =-1的距离恰好等于到点C 的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由.[解析] (1)法一:连结CP ,由AC →·BC →=0知,AC ⊥BC ,∴|CP |=|AP |=|BP |=12|AB |, 由垂径定理知|OP |2+|AP |2=|OA |2,即|OP |2+|CP |2=9,设点P (x ,y ),有(x 2+y 2)+[(x -1)2+y 2]=9,化简得,x 2-x +y 2=4.法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x ,y ),根据题意知,x 12+y 12=9,x 22+y 22=9,2x =x 1+x 2,2y =y 1+y 2,∴4x 2=x 12+2x 1x 2+x 22,4y 2=y 12+2y 1y 2+y 22故4x 2+4y 2=(x 12+y 12)+(2x 1x 2+2y 1y 2)+(x 22+y 22)=18+2(x 1x 2+y 1y 2)①又∵AC →·BC →=0,∴(1-x 1,-y 1)·(1-x 2,-y 2)=0∴(1-x 1)×(1-x 2)+y 1y 2=0,故x 1x 2+y 1y 2=(x 1+x 2)-1=2x -1,代入①式得,4x 2+4y 2=18+2(2x -1),化简得,x 2-x +y 2=4.(2)根据抛物线的定义,到直线x =-1的距离等于到点C (1,0)的距离的点都在抛物线y 2=2px 上,其中p 2=1,∴p =2,故抛物线方程为y 2=4x ,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=4x x 2-x +y 2=4得,x 2+3x -4=0,解得x 1=1,x 2=-4,由于x ≥0,故取x =1,此时y =±2,故满足条件的点存在,其坐标为(1,-2)和(1,2).。
高中数学-抛物线(原卷版)
第12讲 抛物线新课标要求1.了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,以及它们的简单几何性质。
2.了解抛物线的简单应用。
知识梳理1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线.2.抛物线的标准方程图形标准方程 焦点坐标 准线方程y 2=2px (p >0)F ⎝⎛⎭⎫p 2,0x =-p2y 2=-2px (p >0)F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 x =p2x 2=2pyF ⎝⎛⎭⎫0,p2 y =-p2x2=-2py(p >0)F ⎝⎛⎭⎫0,-p 2 y =p23.抛物线的简单几何性质标准方程y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0) x 2=-2py (p >0)图象性质 范围x ≥0,x ≤0,y ≥0,y ≤0,名师导学知识点1 求抛物线的标准方程【例1-1】根据下列条件写出抛物线的标准方程.(1)准线方程为x=-1;(2)焦点为直线3x-2y-6=0与坐标轴的交点;(3)经过点(-3,-1).【变式训练1-1】根据下列条件写出抛物线的标准方程.(1)准线方程为y=-2;(2)焦点在x轴上,焦点到准线的距离等于5;(3)过点(1,-2).知识点2 根据抛物线方程求焦点坐标、准线方程 【例2-1】求下列抛物线的焦点坐标及准线方程.(1)y 2=-4x ; (2)y =4x 2; (3)3x 2+2y =0; (4)y 2=ax (a >0).【变式训练2-1】(1)已知抛物线x 2=ay 的准线方程是y =-14,则a =________.(2)(全国卷Ⅱ)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,则p =( ) A .2 B .3 C .4 D .8知识点3 抛物线定义的应用【例3-1】(1)若动点P 到定点F (1,1)的距离与它到定直线l :3x +y -4=0的距离相等,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .直线(2)已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A 、B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A.34 B .1 C.54 D .74(3)(晋中市期末)已知直线l 1:3x -4y -6=0,直线l 2:y =-2,抛物线x 2=4y 上的动点P 到直线l 1与直线l 2距离之和的最小值是( )A .2B .3C .4D .338【变式训练3-1】(1)已知动圆过定点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,且与直线x =-p2相切,其中p >0,求动圆圆心的轨迹方程; (2)已知抛物线的方程为x 2=8y ,F 是焦点,点A (-2,4), 在此抛物线上求一点P ,使|PF |+|P A |的值最小.知识点4 抛物线的简单几何性质【例4-1】设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足,如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |=( )A.433B .8 C.833D .163【变式训练4-1】设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,P 为该抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足.若直线AF 的斜率为-3,则△P AF 的面积为( )A .2 3B .43C .8D .83【变式训练4-2】已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)的准线分别交于A ,B两点,O 为坐标原点,若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,求抛物线的标准方程.知识点5 抛物线的焦点弦的性质及应用【例5-1】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),求证:(1)|AB |=x 1+x 2+p ;(2)若AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ; (3)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(4)1|AF |+1|BF |为定值2p .【变式训练5-1】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=8.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.知识点6 直线与抛物线的位置关系的判断【例6-1】已知抛物线的方程为y2=2x,直线l的方程为y=kx+1(k∈R).当k分别为何值时,直线l与抛物线只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?【变式训练6-1】如果直线l过定点M(1,2)且与抛物线y=2x2有且只有一个公共点,求直线l的方程.知识点7 弦长、中点弦问题【例7-1】过点Q(4,1)作抛物线y2=8x的弦AB,且该弦恰被Q平分,求AB所在的直线方程及|AB|.【变式训练7-1】(台州市月考)过抛物线y2=mx(m>0)的焦点作直线交抛物线于P,Q两点,若线段PQ中点的横坐标为3,|PQ|=54m,则m=()A.6 B.8C.10 D.12知识点8 抛物线中的定点、最值问题【例8-1】如图,已知△AOB的一个顶点为抛物线y2=2x的顶点O,A,B两点都在抛物线上,且∠AOB=90°.(1)证明:直线AB必过一定点;(2)求△AOB面积的最小值.【变式训练8-1】已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点P (2,n )(n >0)在抛物线C 上,|PF |=3,直线l 过点F ,且与抛物线C 交于A ,B 两点.(1)求抛物线C 的方程及点P 的坐标; (2)求P A →·PB →的最大值.名师导练 3.3.1 抛物线及其标准方程A 组-[应知应会]1.到定点F (1,-1)的距离与到直线3x -2y -5=0的距离相等的点P 的轨迹是( ) A .抛物线 B .椭圆 C .双曲线的一支D.直线2.已知抛物线y 2=2px 上一点M (1,m )到其焦点的距离为5,则该抛物线的准线方程为( ) A .x =8 B .x =-8 C .x =4D .x =-43.(杭州模拟)已知抛物线x 2=4y 上一点A 的纵坐标为4,则点A 到抛物线焦点的距离为( ) A.10B .4 C.15D .54.若椭圆x 23+4y 2p 2=1(p >0)的左焦点在抛物线y 2=2px 的准线上,则p 为( )A .3B . 3 C.6 D .65.(牡丹江一中期末)下列抛物线中,焦点到准线的距离最小的是( ) A .y 2=-x B .y 2=2x C .2x 2=yD .x 2=-4y6.(运城期末)若在抛物线y 2=-4x 上存在一点P ,使其到焦点F 的距离与到点A (-2,1)的距离之和最小,则点P 的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-14,1 B .⎝⎛⎭⎫14,1 C .(-2,-22)D .(-2,22)7.在抛物线y 2=-2px (p >0)中,p 的几何意义是 ____________________________________________ 8.若抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过双曲线x 2-y 2=1的焦点,则p =________.9.(南阳市一中开学考)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A ,B 为抛物线上的两点,以AB 为直径的圆过点F ,过AB 的中点M 作准线的垂线,垂足为N ,则|MN ||AB |的最大值为________. 10.设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且与y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,求抛物线的方程.11.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2x 2=x 1+x 3,试判断|FP 1|,|FP 2|,|FP 3|是否成等差数列.12.(南阳一中检测)已知定点A (1,0),定直线l :x =-2,动点P 到点A 的距离比点P 到l 的距离小1. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点B (0,2)的直线l 与(1)中轨迹C 相交于两个不同的点M ,N ,若AM →·AN →<0,求直线l 的斜率的取值范围.B 组-[素养提升](北京十二中期中)设抛物线y 2=4x 上一点P 到y 轴的距离是2,则P 到该抛物线焦点的距离是( ) A .1 B .2 C .3D .43.3.2 抛物线的简单几何性质A 组-[应知应会]1.若动点M (x ,y )到点F (4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离小1,则点M 的轨迹方程为( ) A .x +4=0 B .x -4=0 C .y 2=8x D .y 2=16x2.若抛物线y 2=x 上一点M 到准线的距离等于它到顶点的距离,则点M 的坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫14,±24B .⎝⎛⎭⎫18,±24C.⎝⎛⎭⎫14,24 D .⎝⎛⎭⎫18,-243.(福州期末)设抛物线的顶点在原点,其焦点F 在y 轴上,又抛物线上的点A (k ,-2)与点F 的距离为4,则k 的值为( )A .4B .4或-4C .-2D .-2或24.(保定模拟)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,F 关于原点的对称点为P ,过F 作x 轴的垂线交抛物线于M ,N 两点,有下列四个命题:①△PMN 必为直角三角形;②△PMN 不一定为直角三角形;③直线PM 与抛物线相切;④直线PM 不一定与抛物线相切.其中正确的命题为( )A .①③B .①④C .②③D .②④5.(郑州模拟)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 中点的横坐标为3,则|AB |=( )A .10B .8C .6D .46.(马鞍山市阶段测试)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 与抛物线交于M ,N 两点,若MF →=4FN →,则直线l 的斜率为( )A .±32B .±23C .±34D .±437.(凯里市期末)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,以F 为圆心,|F A |为半径的圆交l 于B ,D 两点,若∠ABD =90°,且△ABF 的面积为93,则此抛物线的方程为________.8.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 恰好是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点,且两曲线的公共点连线AB 过F ,则椭圆的离心率是________.9.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 |=17,|AF |=3,则此抛物线的标准方程为________.10.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.11.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.12.在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点F (0,-2)的距离比它到x 轴的距离大2,记点M 的轨迹为C .(1)求轨迹C 的方程;(2)若直线y =2x +b 与轨迹C 恰有2个公共点,求实数b 的取值范围.B 组-[素养提升](全国卷Ⅰ)已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若AP →=3PB →,求|AB |.3.3.3 直线与抛物线的位置关系A 组-[应知应会]1.抛物线的对称轴为x 轴,过焦点且垂直于对称轴的弦长为8,若抛物线顶点在坐标原点,则其方程为( )A .y 2=8xB .y 2=-8xC .y 2=8x 或y 2=-8xD .x 2=8y 或x 2=-8y2.在抛物线y 2=8x 中,以(1,-1)为中点的弦所在直线的方程是( ) A .x -4y -3=0 B .x +4y +3=0 C .4x +y -3=0D .4x +y +3=03.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4.(郑州市期中)已知F 是抛物线C 1:y 2=2px (p >0)的焦点,曲线C 2是以F 为圆心,以p2为半径的圆,直线4x -3y -2p =0与曲线C 1,C 2从上到下依次相交于点A ,B ,C ,D ,则|AB ||CD |=( )A .16B .4 C.83D .535.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 中点的横坐标为3,则抛物线的准线方程为( )A .x =1B .x =2C .x =-1D .x =-26.(绵阳模拟)设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A 在y 轴上,若线段F A 的中点B 在抛物线上,且点B 到抛物线准线的距离为324,则点A 的坐标为( )A .(0,±2)B .(0,2)C .(0,±4)D .(0,4)7.直角△ABC 的三个顶点都在给定的抛物线y 2=2x 上,且斜边AB 和y 轴平行,则直角△ABC 斜边上的高的长度为________.8.直线y =x -1被抛物线y 2=4x 截得的弦的中点坐标为________. 9.抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )(m >0)到其焦点的距离为5,双曲线x 2a-y 2=1的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 平行,则双曲线的离心率为________.10.(平顶山调研)已知点M (-1,1)和抛物线C :y 2=4x ,过抛物线C 的焦点且斜率为k 的直线与抛物线C交于A,B两点,若∠AMB=90°,求k的值.11.求过定点P(-1,1),且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线l的方程.12.设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(-2,0),过点A的直线l与抛物线C交于M,N两点.(1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;(2)证明:∠ABM=∠ABN.B组-[素养提升](北京卷)已知抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1).(1)求抛物线C的方程及其准线方程;(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=-1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.11/ 11。
高中数学: 抛物线
高中数学:抛物线1.(2019·广东珠海模拟)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,点P 为抛物线上一点,且在第一象限,P A ⊥l ,垂足为A ,|PF |=4,则直线AF 的倾斜角等于( B )A.7π12 B.2π3 C.3π4D.5π6解析:由抛物线y 2=4x 知焦点F 的坐标为(1,0),准线l 的方程为x =-1,由抛物线定义可知|P A |=|PF |=4,所以点P 的坐标为(3,23),因此点A 的坐标为(-1,23),所以k AF =23-0-1-1=-3,所以直线AF 的倾斜角等于2π3,故选B.2.(2019·湖北四地七校联考)已知抛物线y 2=2px (p >0),点C (-4,0),过抛物线的焦点作垂直于x 轴的直线,与抛物线交于A ,B 两点,若△CAB 的面积为24,则以直线AB 为准线的抛物线的标准方程是( D )A .y 2=4xB .y 2=-4xC .y 2=8xD .y 2=-8x解析:因为AB ⊥x 轴,且AB 过点F ,所以AB 是焦点弦,且|AB |=2p ,所以S △CAB =12×2p ×⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+4=24,解得p =4或-12(舍),所以抛物线方程为y 2=8x ,所以直线AB 的方程为x =2,所以以直线AB 为准线的抛物线的标准方程为y 2=-8x ,故选D.3.已知抛物线C :x 2=2py (p >0),若直线y =2x 被抛物线所截弦长为45,则抛物线C 的方程为( C )A .x 2=8yB .x 2=4yC .x 2=2yD .x 2=y解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2=2py ,y =2x ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =4p ,y =8p ,即两交点坐标为(0,0)和(4p,8p ),则(4p )2+(8p )2=45,得p =1(舍去负值), 故抛物线C 的方程为x 2=2y .4.(2019·河南百校联盟联考)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在抛物线C 上,且|MO |=|MF |=32(O 为坐标原点),则OM →·MF →=( A )A .-74 B.74 C.94D .-94解析:不妨设M (m ,2pm )(m >0),易知抛物线C 的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0, 因为|MO |=|MF |=32, 所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2+2pm =94,m +p 2=32,解得m =12,p =2,所以OM →=⎝⎛⎭⎪⎫12,2,MF →=⎝⎛⎭⎪⎫12,-2, 所以OM →·MF →=14-2=-74.故选A.5.如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( A )A.|BF |-1|AF |-1B.|BF |2-1|AF |2-1C.|BF |+1|AF |+1D.|BF |2+1|AF |2+1解析:过A ,B 点分别作y 轴的垂线,垂足分别为M ,N , 则|AM |=|AF |-1,|BN |=|BF |-1.可知S △BCF S △ACF =12·|CB |·|CF |·sin ∠BCF12·|CA |·|CF |·sin ∠BCF =|CB ||CA |=|BN ||AM |=|BF |-1|AF |-1,故选A.6.(2019·江西六校联考)已知抛物线C :y 2=23x ,过焦点F 且斜率为3的直线与C 交于P ,Q 两点,且P ,Q 两点在准线上的射影分别为M ,N 两点,则S △MFN =( B )A .8B .23C .4 3D .83解析:法一:不妨设点P 在x 轴上方,由抛物线定义可知|PF |=|PM |,|QF |=|QN |,设直线PQ 的倾斜角为θ,则tan θ=3,∴θ=π3, 由抛物线焦点弦的性质可知, |PF |=p1-cos θ=31-cos π3=23,|QF |=p1+cos θ=31+cos π3=233, 所以|MN |=|PQ |·sin θ=(|PF |+|QF |)sin π3=833×32=4, 所以S △MFN =12×|MN |×p =12×4×3=23,故选B.法二:由题意可得直线PQ :y =3⎝⎛⎭⎪⎫x -32=3x -32,与抛物线方程y 2=23x 联立,得⎝⎛⎭⎪⎫3x -322=23x ,即3x 2-53x +94=0,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=533, ∴|PQ |=x 1+x 2+p =533+3=833, 所以|MN |=|PQ |sin π3=4,所以S △MNF =12×4×3=23,故选B.7.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2 m ,水面宽4 m .当水面宽为2 6 m 时,水位下降了1m.解析:以抛物线的顶点为坐标原点,水平方向为x 轴建立平面直角坐标系,设抛物线的标准方程为x 2=-2py (p >0),把(2,-2)代入方程得p =1,即抛物线的标准方程为x 2=-2y .将x =6代入x 2=-2y 得:y =-3,又-3-(-2)=-1,所以水面下降了1 m.8.如图,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则ba =解析:|OD |=a2,|DE |=b ,|DC |=a ,|EF |=b ,故C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,-a ,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+b ,b , 又抛物线y 2=2px (p >0)经过C 、F 两点, 从而有⎩⎪⎨⎪⎧(-a )2=2p ×a 2,b 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+b ,即⎩⎪⎨⎪⎧a =p ,b 2=ap +2bp ,∴b 2=a 2+2ab ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-2·ba -1=0,又b a >1,∴ba =1+ 2.9.已知抛物线C 1:y =ax 2(a >0)的焦点F 也是椭圆C 2:y 24+x 2b 2=1(b >0)的一个焦点,点M ,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1分别为曲线C 1,C 2上的点,则|MP |+|MF |的最小值为2.解析:将P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1代入到y 24+x 2b 2=1中,可得14+94b 2=1,∴b =3,∴c =1,∴抛物线的焦点F 为(0,1),∴抛物线C 1的方程为x 2=4y ,准线为直线y =-1,设点M 在准线上的射影为D ,根据抛物线的定义可知|MF |=|MD |,∴要求|MP |+|MF |的最小值,即求|MP |+|MD |的最小值,易知当D ,M ,P 三点共线时,|MP |+|MD |最小,最小值为1-(-1)=2.10.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2=6x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足.若直线AF 的斜率k =-3,则线段PF 的长为6.解析:由抛物线方程为y 2=6x ,所以焦点坐标F ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,准线方程为x =-32,因为直线AF 的斜率为-3,所以直线AF 的方程为y =-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32,当x =-32时,y =33,所以A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,33,因为P A ⊥l ,A 为垂足,所以点P 的纵坐标为33,可得点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫92,33, 根据抛物线的定义可知 |PF |=|P A |=92-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=6.11.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是过F 的直线与抛物线的两个交点,求证:(1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;(2)1|AF |+1|BF |为定值;(3)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.证明:(1)由已知得抛物线焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫p 2,0.由题意可设直线方程为x =my +p2,代入y 2=2px , 得y 2=2p ⎝⎛⎭⎪⎫my +p 2,即y 2-2pmy -p 2=0.(*)因为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0在抛物线内部, 所以直线与抛物线必有两交点. 则y 1,y 2是方程(*)的两个实数根, 所以y 1y 2=-p 2.因为y 21=2px 1,y 22=2px 2, 所以y 21y 22=4p 2x 1x 2, 所以x 1x 2=y 21y 224p 2=p 44p 2=p 24.(2)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. 因为x 1x 2=p 24,x 1+x 2=|AB |-p ,代入上式,得1|AF |+1|BF |= |AB |p 24+p 2(|AB |-p )+p 24=2p (定值).(3)设AB 的中点为M (x 0,y 0),如图所示,分别过A ,B 作准线l 的垂线,垂足为C ,D ,过M 作准线l 的垂线,垂足为N ,则|MN |=12(|AC |+|BD |) =12(|AF |+|BF |)=12|AB |.所以以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.12.(2019·武汉调研)已知直线y =k (x -2)与抛物线Γ:y 2=12x 相交于A ,B 两点,M 是线段AB 的中点,过M 作y 轴的垂线交Γ于点N .(1)证明:抛物线Γ在点N 处的切线与直线AB 平行;(2)是否存在实数k 使NA →·NB →=0?若存在,求k 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)证明:由⎩⎨⎧y =k (x -2),y 2=12x消去y 并整理,得2k 2x 2-(8k2+1)x +8k 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=8k 2+12k 2,x 1x 2=4, ∴x M =x 1+x 22=8k 2+14k 2,y M =k (x M -2)=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2+14k 2-2=14k. 由题设条件可知,y N =y M =14k ,x N =2y 2N =18k 2,∴N ⎝ ⎛⎭⎪⎫18k 2,14k .设抛物线Γ在点N 处的切线l 的方程为 y -14k =m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -18k 2,将x =2y 2代入上式,得2my 2-y +14k -m8k 2=0.∵直线l 与抛物线Γ相切,∴Δ=1-4×2m ×⎝ ⎛⎭⎪⎫14k -m 8k 2=(m -k )2k 2=0,∴m =k ,即l ∥AB .(2)假设存在实数k ,使NA →·NB →=0, 则NA ⊥NB .∵M 是AB 的中点,∴|MN |=12|AB |. 由(1),得|AB |=1+k 2|x 1-x 2| =1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =1+k 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2+12k 22-4×4 =1+k 2·16k 2+12k 2.∵MN ⊥y 轴,∴|MN |=|x M -x N |=8k 2+14k 2-18k 2=16k 2+18k 2.∴16k 2+18k 2=121+k 2·16k 2+12k 2, 解得k =±12.故存在k =±12,使得NA →·NB →=0.13.(2019·福建六校联考)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 且斜率为1的直线交E 于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,其垂直平分线交x 轴于点C ,MN ⊥y 轴于点N .若四边形CMNF 的面积等于7,则抛物线E 的方程为( C )A .y 2=xB .y 2=2xC .y 2=4xD .y 2=8x解析:由题意,得F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,直线AB 的方程为y =x -p2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0),联立y =x -p2和y 2=2px 得,y 2-2py -p 2=0,则y 1+y 2=2p ,所以y 0=y 1+y 22=p ,故N (0,p ),又因为点M在直线AB 上,所以x 0=3p2,即M ⎝ ⎛⎭⎪⎫3p 2,p ,因为MC ⊥AB ,所以k AB ·k MC=-1,故k MC =-1,从而直线MC 的方程为y =-x +52p ,令y =0,得x =52p ,故C ⎝⎛⎭⎪⎫5p 2,0,四边形CMNF 的面积可以看作直角梯形CMNO与直角三角形NOF 的面积之差,即S 四边形CMNF =S 梯形CMNO -S △NOF =12⎝ ⎛⎭⎪⎫52p +32p ·p -12p ·p 2=74p 2=7,∴p 2=4,又p >0,∴p =2,故抛物线E 的方程为y 2=4x ,故选C.14.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,已知点A ,B 为抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =120°,过AB 的中点M 作抛物线准线的垂线MN ,垂足为N ,则|MN ||AB |的最大值为( A ) A.33B .1 C.233 D .2解析:过A ,B 分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为A 1,B 1,由题意知|MN |=12(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF |+|BF |),在△AFB 中,|AB |2=|AF |2+|BF |2-2|AF ||BF |·cos120°=|AF |2+|BF |2+|AF ||BF |,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫|MN ||AB |2=14·|AF |2+|BF |2+2|AF ||BF ||AF |2+|BF |2+|AF ||BF |=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+|AF ||BF ||AF |2+|BF |2+|AF ||BF | =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1|AF ||BF |+|BF ||AF |+1 ≤14×⎝⎛⎭⎪⎫1+12+1=13, 当且仅当|AF |=|BF |时取等号,∴|MN ||AB |的最大值为33.15.设直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,与圆(x -5)2+y 2=r 2(r >0)相切于点M ,且M 为线段AB 的中点.若这样的直线l恰有4条,则r 的取值范围是(2,4).解析:如图,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,两式相减得,(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2). 当l 的斜率k 不存在时,符合条件的直线l 必有两条.当k 存在时,x 1≠x 2,则有y 1+y 22·y 1-y 2x 1-x 2=2, 又y 1+y 2=2y 0,所以y 0k =2.由CM ⊥AB ,得k ·y 0-0x 0-5=-1, 即y 0k =5-x 0,因此2=5-x 0,x 0=3,即M 必在直线x =3上.将x =3代入y 2=4x ,得y 2=12,则有-23<y 0<2 3.因为点M 在圆上,所以(x 0-5)2+y 20=r 2,故r 2=y 20+4<12+4=16.又y 20+4>4(为保证有4条,在k 存在时,y 0≠0),所以4<r 2<16,即2<r <4.16.(2019·武汉调研)已知抛物线C :x 2=2py (p >0)和定点M (0,1),设过点M 的动直线交抛物线C 于A ,B 两点,抛物线C 在A ,B 处的切线交点为N .(1)若N 在以AB 为直径的圆上,求p 的值;(2)若△ABN 面积的最小值为4,求抛物线C 的方程. 解:(1)可设AB :y =kx +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将AB 的方程代入抛物线C ,得x 2-2pkx -2p =0,显然方程有两个不等实根, 则x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-2p .①又x 2=2py ,得y ′=x p , 则A ,B 处的切线斜率乘积为x 1x 2p 2=-2p =-1,则有p =2.(2)设切线AN 为y =x 1p x +b ,又切点A 在抛物线y =x 22p 上,∴y 1=x 212p ,∴b =x 212p -x 21p =-x 212p ,∴y AN =x 1p x -x 212p .同理y BN =x 2p x -x 222p .又∵N 在y AN 和y BN 上,∴⎩⎪⎨⎪⎧ y =x 1p x -x 212p ,y =x 2p x -x 222p ,解得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,x 1x 22p . ∴N (pk ,-1).|AB |=1+k 2|x 2-x 1|=1+k 24p 2k 2+8p ,点N 到直线AB 的距离d =|kx N +1-y N |1+k 2=|pk 2+2|1+k 2,S △ABN =12·|AB |·d =p (pk 2+2)3≥22p ,∴22p=4,∴p=2.故抛物线C的方程为x2=4y.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中数学《抛物线》练习题
一、选择题:
1. (浙江)函数y =ax 2+1的图象与直线y =x 相切,则a =( )
(A)
18 (B)41 (C) 2
1
(D)1 2. (上海)过抛物线x y 42
=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
3. 抛物线24x y =上一点A 的纵坐标为4,则点A 与抛物线焦点的距离为( )
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
4. (辽宁卷)已知双曲线的中心在原点,离心率为3.若它的一条准线与抛物线x y 42
=的准线重合,则该双曲线与抛物线x y 42
=的交点到原点的距离是 ( )
A .23+6
B .21
C .21218+
D .21
5 .(江苏卷)抛物线y=42x 上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) ( A )
1617 ( B ) 1615 ( C ) 8
7 ( D ) 0 6. (湖北卷)双曲线)0(12
2≠=-mn n
y m x 离心率为2,有一个焦点与抛物线x y 42=的焦点重合,则mn 的值为
( )
A .
163
B .
8
3 C .
3
16 D .
3
8 二、填空题:
7.顶点在原点,焦点在x 轴上且通径长为6的抛物线方程是 . 8.若抛物线m x x y +-=
22
12
的焦点在x 轴上,则m 的值是 . 9.过(-1,2)作直线与抛物线x y 42
=只有一个公共点,则该直线的斜率为 . 10.抛物线2
2x y =为一组斜率为2的平行弦的中点的轨迹方程是 .
三、解答题:
11. (江西卷)如图,M 是抛物线上y 2=x 上的一点,动弦ME 、MF 分别交x 轴于A 、B 两点,且MA=MB.
(1)若M 为定点,证明:直线EF 的斜率为定值;
(2)若M 为动点,且∠EMF=90°,求△EMF 的重心G 的轨迹
12. (上海)本题共有3个小题,第1小题满分4分, 第2小题满分6分, 第3小题满分6分.
已知抛物线y 2=2px(p>0)的焦点为F,A 是抛物线上横坐标为4、且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的
距离等于5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B,OB 的中点为M. (1)求抛物线方程;
(2)过M 作MN ⊥FA, 垂足为N,求点N 的坐标;
(3)以M 为圆心,MB 为半径作圆M.当K(m,0)是x 轴上一动点时,丫讨论直线AK 与圆M 的位置关系.
当m<1时, AK 与圆M 相交.
13、(全国卷III)
设()11A x y ,,()22B x y ,两点在抛物线2
2y x =上,l 是AB 的垂直平分线。
(Ⅰ)当且仅当12x x +取何值时,直线l 经过抛物线的焦点F ?证明你的结论; (Ⅱ)当直线l 的斜率为2时,求l 在y 轴上截距的取值范围。
14.(广东卷)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2
y x =上异于坐标原点O的两不同动点A、B满足AO BO ⊥(如图4所示).
(Ⅰ)求AOB ∆得重心G(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;
(Ⅱ)AOB ∆的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
抛物线练习题答案
解答:一。
BB D BB A
三.1. 解:(1)设M (y 2
0,y 0),直线ME 的斜率为k(l>0)
则直线MF 的斜率为-k ,方程为200().y y k x y -=-
∴由2
002
()y y k x y y x
⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,消2
00(1)0x ky y y ky -+-=得 解得20021(1),F F ky ky y x k k --=∴= ∴00220000
222
112
14(1)(1)2E F EF
E F ky ky y y k k k k ky ky ky x x y k k k -+-
--===
=---+--
(定值) 所以直线EF 的斜率为定值 (2)90,45,1,EMF MAB k ∠=∠==o o 当时所以直线ME 的方程为2
00()y y k x y -=-
由2
002y y x y y x ⎧-=-⎪⎨=⎪⎩得200((1),1)E y y -- 同理可得200((1),(1)).F y y +-+
设重心G (x , y ),则有2222
00000000(1)(1)23333(1)(1)333M E F M E F y y y y x x x x y y y y x x x x ⎧+-+++++===⎪⎪⎨
+--+++⎪===-⎪⎩
消去参数0y 得2122().9273
y x x =
-> 4. [解](1) 抛物线y 2=2px 的准线为x=-
2p ,于是4+2
p
=5, ∴p=2. ∴抛物线方程为y 2=4x. (2)∵点A 是坐标是(4,4), 由题意得B(0,4),M(0,2), 又∵F(1,0), ∴k FA =
34;MN ⊥FA, ∴k MN =-4
3
,
则FA 的方程为y=
34(x-1),MN 的方程为y-2=-43x,解方程组得x=58,y=54, ∴N 的坐标(58,5
4). (1) 由题意得, ,圆M.的圆心是点(0,2), 半径为2,
当m=4时, 直线AK 的方程为x=4,此时,直线AK 与圆M 相离. 当m ≠4时, 直线AK 的方程为y=
m -44
(x-m),即为4x-(4-m)y-4m=0, 圆心M(0,2)到直线AK 的距离d=2
)
4(1682-++m m ,令d>2,解得m>1∴当m>1时, AK 与圆M 相离;
当m=1时, AK 与圆M 相切; 当m<1时, AK 与圆M 相交.
8. .解:(Ⅰ)F l FA FB A B ∈⇔=⇔、两点到抛物线的准线的距离相等, ∵抛物线的准线是x 轴的平行线,1200y y ≥≥,,依题意12y y ,不同时为0
∴上述条件等价于()()22
121212120y y x x x x x x =⇔=⇔+-= ∵12x x ≠
∴上述条件等价于120x x += 即当且仅当120x x +=时,l 经过抛物线的焦点F 。
(Ⅱ)设l 在y 轴上的截距为b ,依题意得l 的方程为2y x b =+;过点A B 、的直线方程可写为
12y x m =-+,所以12x x 、满足方程21202x x m +-= 得1214
x x +=-
A B 、为抛物线上不同的两点等价于上述方程的判别式1804m ∆=+f ,即1
32
m -f
13.解:(I )设△AOB 的重心为G(x,y),A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧+=+=33
2121y y y x x x (1)
∵OA ⊥OB ∴1-=⋅OB OA k k ,即12121-=+y y x x , (2)
又点A ,B 在抛物线上,有2
222
11,x y x y ==,代入(2)化简得121-=x x ∴3
2332)3(31]2)[(31)(31322212212
22121+=+⨯=-+=+=+=
x x x x x x x x y y y 所以重心为G 的轨迹方程为3
2
32+=x y (II )2
2
21212222212221222221212
1))((21||||21y y y x y x x x y x y x OB OA S AOB +++=++==
∆ 由(I )得
1
22
12)1(221222122166
2616261=⨯=+-=+⋅≥++=
∆x x x x S AOB
当且仅当6
261x x =即121-=-=x x 时,等号成立。
所以△AOB 的面积存在最小值,存在时求最小值1;。