专题22 抛物线-2020年江苏省高考数学命题规律大揭秘(解析版)

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所以抛物线 的方程为 ,其准线方程为 .
(2)抛物线 的焦点为 .
设直线 的方程为 .
由 得 .
设 ,则 .
直线 的方程为 .
令 ,得点A的横坐标 .
同理得点B的横坐标 .
设点 ,则 ,
.
令 ,即 ,则 或 .
综上,以AB为直径的圆经过y轴上的定点 和 .
4.【2019年高考浙江卷】如图,已知点 为抛物线 的焦点,过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线上,使得 的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F的右侧.记 的面积分别为 .
【答案】(1) (2)①详见解析,②
【解析】
解:(1)抛物线 的焦点为
由点 在直线 上,得 ,即
所以抛物线C的方程为
(2)设 ,线段PQ的中点
因为点P和Q关于直线 对称,所以直线 垂直平分线段PQ,
于是直线PQ的斜率为 ,则可设其方程为
①由 消去 得
因为P和Q是抛物线C上的相异两点,所以
从而 ,化简得 .
故 ,即 ,所以 .
又由于 及重心G在x轴上,故 ,得 .
所以,直线AC方程为 ,得 .
由于Q在焦点F的右侧,故 .从而
.
令 ,则m>0,
.
当 时, 取得最小值 ,此时G(2,0).
5.设顶点在原点,焦点在 轴上的拋物线过点 ,过 作抛物线的动弦 ,并设它们的斜率分别为 .
(1)求拋物线的方程;
(2)若 ,求证:直线 的斜率为定值,并求出其值;
(3)设过点 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 ,求 关于 的表达式。
【答案】
【解析】
【考纲要求】
1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质.
2.了解抛物线的简单应用.
【考向分析】
抛物线的定义、标准方程及性质是高考考查的重点,直线与抛物线的位置关系是考查的热点.
(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;
(2)若 ,求|AB|.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】设直线 .
(1)由题设得 ,故 ,由题设可得 .
由 ,可得 ,则 .
从而 ,得 .
所以 的方程为 .
(2)由 可得 .
由 ,可得 .
所以 .从而 ,故 .
代入 的方程得 .
故 .
2.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知曲线C:y= ,D为直线y= 上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.
【高考预测】
抛物线好多年未考,需注意。考查方向为直线与抛物线的位置关系,尤其相切是考查重点.
【迎考策略】
1、“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”,许多抛物线问题均可根据定义获得简捷、直观的求解.“由数想形,由形想数,数形结合”是灵活解题的一条捷径.
2.(1)解决焦点弦问题时,要注意以下几点:
①设抛物线上的点为(x1,y1),(x2,y2);
【答案】(1)曲线 的方程为 .(2)详见解析
【解析】
(1)因为直线 与 垂直,所以 为点 到直线 的距离.
连结 ,因为 为线段 的中垂线与直线 的交点,所以 .
所以点 的轨迹是抛物线.
焦点为 ,准线为 .
所以曲线 的方程为 .
(2)由题意,过点 的切线斜率存在,设切线方程为 ,
联立 得 ,
所以 ,即 (*),
,且 的周长 ,


令 ,则 ,
所以 在区间 上单调递增,则 ,
即 的取值范围为 .
13.如图,在平面直角坐标系 中,已知直线 : ,抛物线 : ( ).
(1)若直线 过抛物线 的焦点,求抛物线 的方程;
(2)已知抛物线 上存在关于直线 对称的相异两点 和 .
①求证:线段PQ的中点坐标为 ;
②求 的取值范围.
【答案】(1)x2 y(2)
【解析】解:(Ⅰ)设点 ,由 得, ,求导 ,
而直线 的斜率为1,所以 且 ,解得
所以抛物线标准方程为
(Ⅱ)因为点M处的切线方程为: ,即 ,
根据切线又与圆相切,得 ,即 ,化简得 ,
由方程组 ,解得Q( , ),
所以|PQ|= |xP-xQ|= = ,
点F(0, )到切线PQ的距离是d= = ,
【答案】(1) ;(2)存在 且 , 的无数个圆 满足条件.
【解析】
解:(1)设 ,依题意, ,即 .
化简整理得 .
(2)把 与 联立,解得 , ,则线段 的垂直平分线方程
若存在 、 两点,使得 、 、 、 四点共圆,则圆心必在直线 上,
设圆心坐标 ,则半径 ,
圆的方程为 ,
将 代入并整理得 ,
则 , 或 或 ,
【答案】(1) (2)见证明
【解析】
(1)由题意得: ,
因为点 的横坐标为4,且 在 轴的上方,
所以 ,
因为 的斜率为 ,
所以 ,整理得: ,
即 ,得 ,
抛物线 的方程为: .
(2)由(1)得: , ,淮线方程 ,
直线 的方程: ,
由 解得 或 ,于是得 .
设点 ,又题意 且 ,
所以直线 : ,令 ,得 ,
【答案】(1) ;(2)
【解析】
(1)设点 ,则 ,
所以 , .
因为 ,
所以 ,即 .
(2)设 , , ,直线 与 轴交点为 ,直线 与内切圆的切点为 .
设直线 的方程为 ,则联立方程组 得 ,
所以 且 ,所以 ,
所以直线 的方程为 ,
与方程 联立得 ,
化简得 ,解得 或 .
因为 ,
所以 轴,
设 的内切圆圆心为 ,则点 在 轴上且 .
因为 ,所以方程(*)存在两个不等实根,设为 ,
因为 ,所以 ,为定值.
10.已知点 ,直线 ,点 是 上的动点,过点 垂直于 轴的直线与线段 的垂直平分线相交于点 .
(1)求点 的轨迹方程;
(2)若 ,直线 与点 的轨迹交于 两点,试问 的轨迹上是否存在两点 ,使得 四点共圆?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.
②因为(x1,y1),(x2,y2)在抛物线上,故满足y12=2px1,y22=2px2;
③利用y12y22=4p2x1x2可以整体得到y1y2或x1x2.
(2)利用抛物线的定义把过焦点的弦分成两个焦半径的和,转化为到准线的距离,再求解.
【强化演练】
1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为 的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.
方程(*)的两根为 ,从而
因为 在直线 上,所以
因此,线段PQ的中点坐标为
②因为 在直线 上
所以 ,即
由①知 ,于是 ,所以
因此 的取值范围为
2、【2009江苏,22】(本题满分10分)
在平面直角坐标系 中,抛物线C的顶点在原点,经过点A(2,2),其焦点F在 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;
(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.
【答案】(1)抛物线 的方程为 ,准线方程为 ;(2)见解析.
【解析】(1)由抛物线 经过点 ,得 .
即为直线 的方程,
所以直线 恒过定点 ,命题得证.
6.已知抛物线 : 的焦点为 ,过 且斜率为 的直线 与抛物线 交于 , 两点, 在 轴的上方,且点 的横坐标为4.
(1)求抛物线 的标准方程;
(2)设点 为抛物线 上异于 , 的点,直线 与 分别交抛物线 的准线于 , 两点, 轴与准线的交点为 ,求证: 为定值,并求出定值.
所以d1d2=|(y1+2) (y2+2)|=|4m×(- )|=16.
8.如图,O为坐标原点,点F为抛物线C1: 的焦点,且抛物线C1上点M处的切线与圆C2: 相切于点Q.
(Ⅰ)当直线MQ的方程为 时,求抛物线C1的方程;
(Ⅱ)当正数p变化时,记S1,S2分别为△FMQ,△FOQ的面积,求 的最小值.
由 ,可得 .
于是 ,
.
设 分别为点D,E到直线AB的距离,则 .
因此,四边形ADBE的面积 .
设M为线段AB的中点,则 .
由于 ,而 , 与向量 平行,所以 .解得t=0或 .
当 =0时,S=3;当 时, .
因此,四边形ADBE的面积为3或 .
3.【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C:x2=−2py经过点(2,−1).
即 ,
同理可得: ,
.
7.在平面直角坐标系 中,抛物线 的焦点为 ,点 是抛物线 上一点,且 .
(1)求 的值;
(2)若 为抛物线 上异于 的两点,且 .记点 到直线 的距离分别为 ,求 的值.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
(1)因为点A(1,a) (a>0)是抛物线C上一点,且AF=2,
所以 +1=2,所以p=2.
【答案】(1) (2)①见证明;②
【解析】
(1)抛物线 : ( )的焦点为 ,
由点 在直线 : 上得 ,即 ,
所以抛物线 的方程为
(2)设 、 ,线段 的中点 .
因为点 和 关于直线 对称,所以直线 垂直平分线段 ,
于是 的方程可设为 .
①由 得 (﹡),
因为 和 是抛物线 上相异两点,所以 ,
从而 ,化简得 ,方程(﹡)的两根为
(2)由(1)得抛物线方程为y2=4x.
因为点A(1,a) (a>0)是抛物线C上一点,所以a=2.
设直线AM方程为x-1=m(y-2) (m≠0),M(x1,y1),N(x2,y2).
由 消去x,得y2-4m y+8m-4=0,
即(y-2)(y-4m+2)=0,所以y1=4m-2.
因为AM⊥AN,所以- 代m,得y2=- -2,
(3)若 ,求证:直线 恒过定点,并求出其坐标.
【答案】(1) ;(2)证明见解析, ;(3)证明见解析, .
【解析】
(1)依题意,可设所求拋物线的方程为 ,
因拋物线过点 ,故 ,拋物线的方程为 .
(2)设 ,则 ,
同理
,
,即直线 的斜率恒为定值,且值为 .
(3) .
直线 的方程为 ,即 .
将 代入上式得
所以 = × × = ,
= ,
而由 知,4p2= ,得|x0|>2,
所以 = = =
= = +3≥2 +3,当且仅当 时取“=”号,即 ,此时,p= ,所以 的最小值为 .
9.在平面直角坐标系 中,点 ,直线 与动直线 的交点为 ,线段 的中垂线与动直线 的交点为 .
(1)求动点 的轨迹 的方程;
(2)过动点 作曲线 的两条切线,切点分别为 , ,求证: 的大小为定值.
【解析】
(1)因为 .
联立方程 ,
则 .
(2)当 ,易得 ,
不妨设 , ,
直线 ,则 ,
联立 , ,

.
(3)设 ,则

因为

又因

所以 .
12.已知直线 上有一动点 ,过点 作直线 垂直于 轴,动点 在 上,且满足 ( 为坐标原点),记点 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)已知定点 , , 为曲线 上一点,直线 交曲线 于另一点 ,且点 在线段 上,直线 交曲线 于另一点 ,求 的内切圆半径 的取值范围.
(1)求p的值及抛物线的准线方程;
(2)求 的最小值及此时点G的坐标.
【答案】(1)p=2,准线方程为x=−1;(2)最小值为 ,此时G(2,0).
【解析】(1)由题意得 ,即p=2.
所以,抛物线的准线方程为x=−1.
(2)设 ,重心 .令 ,则 .
由于直线AB过F,故直线AB方程为 ,代入 ,得

,从而 .
因为 在直线 上,所以 ,
因此,线段 的中点坐标为
②因为 在直线 wk.baidu.com,
所以 ,即 .
由①知 ,于是 ,所以 ,
即 的取值范围为 .
14.在平面直角坐标系 中,已知点F为抛物线 的焦点,点A在抛物线E上,
点B在x轴上,且 是边长为2的等边三角形。
(1)求抛物线E的方程;
(2)设C是抛物线E上的动点,直线 为抛物线E在点C处的切线,求点B到直线 距离的最小值,并求此时点C的坐标。
专题22抛物线
【真题感悟】
1、【2016江苏,22】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x y 2=0,抛物线C:y2=2px(p>0).
(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;
(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.
①求证:线段PQ的中点坐标为 ;
②求p的取值范围.
应有除 、 之外的两个根,
,且 , ,解得 且 , .
存在 且 , 的无数个圆 满足条件.
11.已知抛物线方程 , 为焦点, 为抛物线准线上一点, 为线段 与抛物线的交点,定义: .
(1)当 时,求 ;
(2)证明:存在常数 ,使得 .
(3) 为抛物线准线上三点,且 ,判断 与 的关系.
【答案】(1) ;(2)证明见解析;(3) .
(1)证明:直线AB过定点:
(2)若以E(0, )为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.
【答案】(1)见详解;(2)3或 .
【解析】(1)设 ,则 .
由于 ,所以切线DA的斜率为 ,故 .
整理得
设 ,同理可得 .
故直线AB的方程为 .
所以直线AB过定点 .
(2)由(1)得直线AB的方程为 .
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