《(浙江專用)2020版高考數學大一輪復習 第九章 平面解析幾何 第7講 拋物線練習(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(浙江專用)2020版高考數學大一輪復習 第九章 平面解析幾何 第7講 拋物線練習(含解析)(10頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第7講 拋物線
[基礎達標]
1.已知點A(-2,3)在拋物線C:y2=2px(p>0)的準線上,記C的焦點為F,則直線AF的斜率為( )
A.- B.-1
C.- D.-
解析:選C.由已知,得準線方程為x=-2,所以F的坐標為(2,0).又A(-2,3),所以直線AF的斜率為k==-.
2.已知拋物線C1:x2=2py(p>0)的準線與拋物線C2:x2=-2py(p>0)交于A,B兩點,C1的焦點為F,若△FAB的面積等于1,則C1的方程是( )
A.x2=2y B.x2=y
C.x2=y D.x2=y
解析:選A.由題意得,F,不妨設A,B(-p,-),所以S
2、△FAB=·2p·p=1,則p=1,即拋物線C1的方程是x2=2y,故選A.
3.(2019·麗水調研)已知等邊△ABF的頂點F是拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點,頂點B在拋物線的準線l上且AB⊥l,則點A的位置( )
A.在C開口內 B.在C上
C.在C開口外 D.與p值有關
解析:選B.設B,由已知有AB中點的橫坐標為,則A,△ABF是邊長|AB|=2p的等邊三角形,即|AF|= =2p,所以p2+m2=4p2,所以m=±p,所以A,代入y2=2px中,得點A在拋物線C上,故選B.
4.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,點P1(x1,y1),P2(x2,y2),
3、P3(x3,y3)在拋物線上,且2x2=x1+x3,則有( )
A.|FP1|+|FP2|=|FP3|
B.|FP1|2+|FP2|2=|FP3|2
C.|FP1|+|FP3|=2|FP2|
D.|FP1|·|FP3|=|FP2|2
解析:選C.根據拋物線的定義知|FP1|=x1+,|FP2|=x2+,|FP3|=x3+,
所以|FP1|+|FP3|=+=(x1+x3)+p=2x2+p=2=2|FP2|.
5. 拋物線y2=4x的焦點為F,準線為l,經過F且斜率為的直線與拋物線在x軸上方的部分相交于點A,AK⊥l,垂足為K,則△AKF的面積是( )
A.4 B.3
C
4、.4 D.8
解析:選C.F(1,0),直線AF:y=(x-1),代入y2=4x得3x2-10x+3=0,
解得x=3或x=.
由于點A在x軸上方且直線的斜率為,所以其坐標為(3,2).
因為|AF|=|AK|=3+1=4,AF的斜率為,即傾斜角為60°,所以∠KAF=60°,
所以△AKF為等邊三角形,
所以△AKF的面積為×42=4.
6.(2019·杭州市高考模擬)設傾斜角為α的直線l經過拋物線Г:y2=2px(p>0)的焦點F,與拋物線Г交于A,B兩點,設點A在x軸上方,點B在x軸下方.若=m,則cos α的值為( )
A. B.
C. D.
解析:選A.設拋物線
5、y2=2px(p>0)的準線為l:x=-.
如圖所示,分別過點A,B作AM⊥l,BN⊥l,垂足分別為M,N.
在三角形ABC中,∠BAC等于直線AB的傾斜角α,
由=m,|AF|=m|BF|,|AB|=|AF|+|BF|=(m+1)|BF|,
根據拋物線的定義得:|AM|=|AF|=m|BF|,|BN|=|BF|,
所以|AC|=|AM|-|MC|=m|BF|-|BF|=(m-1)|BF|,
在直角三角形ABC中,cos α=cos ∠BAC===,故選A.
7.已知拋物線y2=2px(p>0)上一點M到焦點F的距離等于2p,則直線MF的斜率為________.
解析:設M
6、(xM,yM),由拋物線定義可得|MF|=xM+=2p,解得xM=,代入拋物線方程可得yM=±p,則直線MF的斜率為==±.
答案:±
8.已知拋物線C的方程為y2=2px(p>0),○·M的方程為x2+y2+8x+12=0,如果拋物線C的準線與○·M相切,那么p的值為________.
解析:將○·M的方程化為標準方程:(x+4)2+y2=4,圓心坐標為(-4,0),半徑r=2,又因為拋物線的準線方程為x=-,所以=2,p=12或4.
答案:12或4
9.若點P在拋物線y2=x上,點Q在圓(x-3)2+y2=1上,則|PQ|的最小值為________.
解析:由題意得拋物線與圓不
7、相交,
且圓的圓心為A(3,0),
則|PQ|≥|PA|-|AQ|=|PA|-1,
當且僅當P,Q,A三點共線時取等號,
所以當|PA|取得最小值時,|PQ|最小.
設P(x0,y0),則y=x0,|PA|=== ,當且僅當x0=時,|PA|取得最小值,此時|PQ|取得最小值-1.
答案:-1
10.(2019·浙江省名校協作體高三聯考)拋物線頂點在原點,焦點在x軸上,且過點(4,4),焦點為F.
(1)求拋物線的焦點坐標和標準方程;
(2)P是拋物線上一動點,M是PF的中點,求M的軌跡方程.
解:(1)拋物線頂點在原點,焦點在x軸上,且過點(4,4),設拋物線解析式為y2
8、=2px,把(4,4)代入,得16=2×4p,所以p=2,
所以拋物線標準方程為y2=4x,焦點坐標為F(1,0).
(2)設M(x,y),P(x0,y0),F(1,0),M是PF的中點,則x0+1=2x,0+y0=2y,
所以x0=2x-1,y0=2y,
因為P是拋物線上一動點,所以y=4x0,
所以(2y)2=4(2x-1),化簡得y2=2x-1.
所以M的軌跡方程為y2=2x-1.
11.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,A是拋物線上橫坐標為4,且位于x軸上方的點,A到拋物線準線的距離等于5,過A作AB垂直于y軸,垂足為B,OB的中點為M.
(1)求拋物線的方程
9、;
(2)若過M作MN⊥FA,垂足為N,求點N的坐標.
解:(1)拋物線y2=2px的準線為x=-,
于是4+=5,所以p=2.
所以拋物線方程為y2=4x.
(2)因為點A的坐標是(4,4),
由題意得B(0,4),M(0,2).
又因為F(1,0),所以kFA=,
因為MN⊥FA,所以kMN=-.
又FA的方程為y=(x-1),①
MN的方程為y-2=-x,②
聯立①②,解得x=,y=,
所以點N的坐標為.
[能力提升]
1.(2019·臺州書生中學月考)拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,已知點A,B為拋物線上的兩個動點,且滿足∠AFB=120°,過AB的
10、中點M作拋物線準線l的垂線MN,垂足為N,則的最大值為( )
A. B.1
C. D.2
解析:選A.過A、B分別作拋物線準線的垂線,垂足分別為A1,B1,連接AF、BF,由拋物線的定義知|MN|=(|AA1|+|BB1|)=(|AF|+|BF|),在△AFB中,|AB|2=|AF|2+|BF|2-2|AF||BF|·cos 120°=|AF|2+|BF|2+|AF||BF|.
所以=·
=
=≤×=,
當且僅當|AF|=|BF|時取等號,所以的最大值為.
2.已知F為拋物線y2=x的焦點,點A,B在該拋物線上且位于x軸的兩側,·=2(其中O為坐標原點),則△ABO與△A
11、FO面積之和的最小值是( )
A.2 B.3
C. D.
解析:選B.設A(x1,),B(x2,-),
則S△AFO=×=.
由·=2得x1x2-=2,
即x1x2--2=0,解得x1x2=4,
所以(||·||)2=(x+x1)(x+x2)
=xx+x1x2·(x1+x2)+x1x2
=20+4(x1+x2),
因為cos∠AOB=,
所以sin∠AOB=
=.
所以S△AOB=||||sin∠AOB
=||||
=
==
==+,
所以S△ABO+S△AFO=+≥2=3,當=,即x1=時等號成立.
3.如圖,正方形ABCD和正方形DEFG的邊長分別
12、為a,b(a<b),原點O為AD的中點,拋物線y2=2px(p>0)經過C,F兩點,則=________.
解析:依題知C,F,因為點C,F在拋物線上,所以兩式相除得-2-1=0,解得=1+或=1-(舍).
答案:1+
4.(2019·臺州市高考模擬)如圖,過拋物線y2=4x的焦點F作直線與拋物線及其準線分別交于A,B,C三點,若=4,則||=________.
解析:
分別過A,B作準線的垂線,垂足分別為A1,B1,則DF=p=2,由拋物線的定義可知FB=BB1,AF=AA1,
因為=4,所以==,
所以FB=BB1=.
所以FC=4FB=6,
所以cos ∠D
13、FC==,
所以cos ∠A1AC===,解得AF=3,
所以AB=AF+BF=3+=.
答案:
5.已知拋物線x2=4y的焦點為F,P為該拋物線在第一象限內的圖象上的一個動點.
(1)當|PF|=2時,求點P的坐標;
(2)求點P到直線y=x-10的距離的最小值.
解:(1)由拋物線x2=4y的焦點為F,P為該拋物線在第一象限內的圖象上的一個動點,
故設P(a>0),
因為|PF|=2,結合拋物線的定義得+1=2,
所以a=2,所以點P的坐標為(2,1).
(2)設點P的坐標為P(a>0),
則點P到直線y=x-10的距離為=.
因為-a+10=(a-2)2+9,
14、
所以當a=2時,-a+10取得最小值9,
故點P到直線y=x-10的距離的最小值為.
6.(2019·杭州寧波二市三校聯考)已知A,B,C是拋物線y2=2px(p>0)上三個不同的點,且AB⊥AC.
(1)若A(1,2),B(4,-4),求點C的坐標;
(2)若拋物線上存在點D,使得線段AD總被直線BC平分,求點A的坐標.
解:(1)因為A(1,2)在拋物線y2=2px(p>0)上,所以p=2.所以拋物線方程為y2=4x.
設C,則由kAB·kAC=-1,即·=-1,解得t=6,即C(9,6).
(2)設A(x0,y0),B,C,則y=2px0,
直線BC的方程為=,即(y1+y2)y=2px+y1y2,由kAB·kAC=·=-1,
得y0(y1+y2)+y1y2+y=-4p2,
與直線BC的方程聯立,化簡,得(y1+y2)(y+y0)=2p(x-2p-x0),
故直線BC恒過點E(x0+2p,-y0).
因此直線AE的方程為y=-(x-x0)+y0,
代入拋物線的方程y2=2px(p>0),
得點D的坐標為.
因為線段AD總被直線BC平分,
所以
解得x0=,y0=±p,
即點A的坐標為.
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