《高考數(shù)學圓錐曲線重難點專題訓練專題11直線與拋物線的位置關(guān)系(含答案)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學圓錐曲線重難點專題訓練專題11直線與拋物線的位置關(guān)系(含答案)(18頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
專題11 直線與拋物線的位置關(guān)系
一、單選題
1.直線與拋物線有且只有一個公共點,則,滿足的條件是( )
A. B.,
C., D.或
2.過點作直線,使它與拋物線僅有一個公共點,這樣的直線有( )
A.1條 B.2條 C.3條 D.4條
3.已知拋物線的焦點為F,傾斜角為的直線過點,若上恰存在3個不同的點到的距離為,則的準線方程為( )
A. B. C. D.
4.給定拋物線,F(xiàn)是其焦點,直線,它與E相交于A,B兩點,如果且,那么的取值范圍是( )
A. B. C. D.
5.已知拋物線,過的焦點且斜率為的直線與交于,兩點.則的值為(
2、)
A.4 B. C.1 D.
6.已知點P是拋物線上任一點,則點P到直線l:距離的最小值為( )
A. B. C. D.2
7.已知拋物線的焦點到其準線的距離為2,過點的直線與拋物線交于,兩點,則的最小值為( )
A. B. C. D.9
8.已知拋物線的焦點為,過的直線與拋物線交于兩點,為弦的中點,為坐標原點,直線與拋物線的另一個交點為,則的取值范圍是( )
A. B.) C. D.
二、多選題
9.已知,過拋物線:焦點的直線與拋物線交于,兩點,為上任意一點,為坐標原點,則下列說法正確的是( )
A.過與拋物線有且只有一個公共點的直線
3、有兩條
B.與到拋物線的準線距離之和的最小值為3
C.若,,成等比數(shù)列,則
D.拋物線在、兩點處的切線互相垂直
10.過拋物線的焦點F的直線l與拋物線C交于,兩點,若,則直線l的斜率為( )
A. B.2 C. D.-2
11.設(shè)是拋物線的焦點,直線與拋物線交于、兩點,為坐標原點,則下列結(jié)論正確的是( )
A.
B.可能大于
C.若,則
D.若在拋物線上存在唯一一點(異于、),使得,則
12.已知直線和拋物線交于、兩點,直線、(為坐標原點)的斜率分別為、,若,則( )
A. B.
C. D.
三、填空題
13.已知O為坐標原點,點P(1,2)在
4、拋物線C:y2=4x上,過點P作兩直線分別交拋物線C于點A,B,若kPA+kPB=0,則kAB·kOP的值為____.
14.已知點A到點F(1,0)的距離和到直線x=-1的距離相等,點A的軌跡與過點P(-1,0)且斜率為k的直線沒有交點,則k的取值范圍是________.
15.拋物線的焦點為,已知拋物線在點處的切線斜率為2,則直線與該切線的夾角的正弦值為______.
16.過拋物線:的焦點的動直線交于,兩點,線段的中點為,點.當?shù)闹底钚r,點的橫坐標為___________.
四、解答題
17.已知拋物線:,坐標原點為,焦點為,直線:.
(1)若與只有一個公共點,求的值;
5、(2)過點作斜率為的直線交拋物線于、兩點,求的面積.
18.已知,是拋物線上的點.
(1)若點在其準線上的投影為,求的最小值;
(2)求過點且與拋物線有且僅有一個公共點的直線的方程.
19.已知曲線在軸右邊,上每一點到點的距離減去它到軸距離的差都是.
(1)求曲線的方程;
(2)是否存在正數(shù),對于過點且與曲線有兩個交點的任一直線,都有?若存在,求出的取值范圍;若不存在,請說明理由.
20.已知拋物線:,點M在拋物線C上,點N在x軸的正半軸上,等邊的邊長為.
(1)求C的方程;
(2)若平行軸的直線交直線OM于點P,交拋物線C
6、于點,點T滿足,,判斷直線TM與拋物線C的位置關(guān)系,并說明理由.
21.已知動圓過點,且與直線相切,設(shè)圓心的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)設(shè)直線交曲線于,兩點,以為直徑的圓交軸于,兩點,若,求的取值范圍.
22.已知中心在坐標原點O,焦點在x軸上,離心率為的橢圓C過點.
(1)求C的標準方程;
(2)是否存在不過原點O的直線l∶y=kx+m與C交于P,Q兩點,使得直線OP?PQ?OQ的斜率成等比數(shù)列?若存在,求k的值及m的取值范圍;若不存在,請說明理由.
專題11 直線與拋物線的位置關(guān)系
一、單選題
1.直線與拋物
7、線有且只有一個公共點,則,滿足的條件是( )
A. B.,
C., D.或
【解析】當時,直線與拋物線有且只有一個公共點,符合題意;
當時,由可得:,
若直線與拋物線有且只有一個公共點,
則,整理可得:,所以,
綜上所述:或,故選:D.
2.過點作直線,使它與拋物線僅有一個公共點,這樣的直線有( )
A.1條 B.2條 C.3條 D.4條
【解析】當直線的斜率不存在時,直線符合題意.
當直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,
由,得.
當時,符合題意;當時,由,可得,
即當時,符合題意.綜上,滿足條件的直線有3條.故選:C
3.已知拋物線的焦點為F,傾斜角為
8、的直線過點,若上恰存在3個不同的點到的距離為,則的準線方程為( )
A. B. C. D.
【解析】由題意,拋物線的焦點為,
因為直線的傾斜角為,所以直線,設(shè)直線與拋物線相切,
聯(lián)立方程組,可得,
則,解得,且 ,
故兩平行線間的距離,解得,
所以拋物線的方程為,則準線方程為.故選:B.
4.給定拋物線,F(xiàn)是其焦點,直線,它與E相交于A,B兩點,如果且,那么的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【解析】直線與拋物線方程聯(lián)立得:,
因為直線與拋物線相交于A,B兩點,所以,設(shè),
因此有,且,
由,代入中得:
且,解得:,
函數(shù)在時單調(diào)遞減,所以,因此
9、,
所以或,故選:C
5.已知拋物線,過的焦點且斜率為的直線與交于,兩點.則的值為( )
A.4 B. C.1 D.
【解析】拋物線的焦點為,過的焦點且斜率為的直線方程為,
因為該直線與拋物線有兩個交點,,所以,
聯(lián)立,消去得,.由韋達定理得,.故選:B.
6.已知點P是拋物線上任一點,則點P到直線l:距離的最小值為( )
A. B. C. D.2
【解析】設(shè)與拋物線相切,且與直線平行的直線方程為,
由得,所以,,所以切線方程為,
切線與直線的距離為.即為到直線的最小值.故選:D.
7.已知拋物線的焦點到其準線的距離為2,過點的直線與拋物線交于,兩點,則的最
10、小值為( )
A. B. C. D.9
【解析】因為拋物線的焦點到其準線的距離為2,
所以,拋物線的方程為.設(shè)直線的方程為,
將此方程代入,整理得.設(shè),,則,
所以,
當且僅當,即時等號成立.故選:B.
8.已知拋物線的焦點為,過的直線與拋物線交于兩點,為弦的中點,為坐標原點,直線與拋物線的另一個交點為,則的取值范圍是( )
A. B.) C. D.
【解析】由題意知,設(shè),直線,
代入得,有,
所以,所以
所以直線,代入得,
所以,故選:D
二、多選題
9.已知,過拋物線:焦點的直線與拋物線交于,兩點,為上任意一點,為坐標原點,則下列說法正確的是(
11、 )
A.過與拋物線有且只有一個公共點的直線有兩條
B.與到拋物線的準線距離之和的最小值為3
C.若,,成等比數(shù)列,則
D.拋物線在、兩點處的切線互相垂直
【解析】設(shè)過的直線方程為:,又 拋物線的方程為:,
聯(lián)立方程可得:化簡得: ,
,時,解得,即有兩解.
又時,,所以直線與拋物線有一個交點
過與拋物線相交且有一個公共點的直線有三條,選項A錯誤;
,與到拋物線的準線距離之和等于,
又,選項B正確;
設(shè),,直線的方程為,代入拋物線的方程可得,
所以,,
因為,
所以,選項C正確;
不妨設(shè),由得,由得,
所以拋物線在處的切線的斜率為,在處的切線的斜率為,
12、
因為,所以兩條切線相互垂直,選項D正確.
故選:BCD.
10.過拋物線的焦點F的直線l與拋物線C交于,兩點,若,則直線l的斜率為( )
A. B.2 C. D.-2
【解析】設(shè)直線的方程為,聯(lián)立得,
所以,,,,
由題得.
因為,所以.滿足.
故選:BD
11.設(shè)是拋物線的焦點,直線與拋物線交于、兩點,為坐標原點,則下列結(jié)論正確的是( )
A.
B.可能大于
C.若,則
D.若在拋物線上存在唯一一點(異于、),使得,則
【解析】對于A選項,設(shè)、.
聯(lián)立直線與拋物線可得,則,,
則,故A正確;
對于B選項,,故B錯誤;
對于C選項,過點作直線
13、的垂線,垂足為點,
由拋物線的定義可得,則,
當點、、三點共線時,取最小值,且的最小值為點到直線的距離,故的最小值為,故C正確;
若存在唯一一點,使得,
,同理可得,
,
由題意可得且,則,整理可得,
由題意可知,關(guān)于的二次方程只有唯一解,
則,解得,D選項正確.
故選:ACD.
12.已知直線和拋物線交于、兩點,直線、(為坐標原點)的斜率分別為、,若,則( )
A. B.
C. D.
【解析】設(shè)點、,聯(lián)立,消去可得,
,解得,由韋達定理可得,.
對于A選項,,A選項錯誤;
對于B選項,,
解得,B選項正確;
對于C選項,,,C選項錯誤;
對
14、于D選項,,D選項正確.
故選:BD.
三、填空題
13.已知O為坐標原點,點P(1,2)在拋物線C:y2=4x上,過點P作兩直線分別交拋物線C于點A,B,若kPA+kPB=0,則kAB·kOP的值為____.
【解析】設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則,
,同理kPB=.
∵kPA+kPB=0,∴+,得y1+y2=,∴kAB=.
又kOP==2,∴
14.已知點A到點F(1,0)的距離和到直線x=-1的距離相等,點A的軌跡與過點P(-1,0)且斜率為k的直線沒有交點,則k的取值范圍是________.
【解析】設(shè)點,依題意得點在以為焦點,以直線為準線的拋物線上,
15、
A點的軌跡為. 由題意可知:過點且斜率為的直線方程為,
由消去,得,當時,顯然不符合題意;
當時,依題意得中,化簡得,解得或.
因此的取值范圍為.
15.拋物線的焦點為,已知拋物線在點處的切線斜率為2,則直線與該切線的夾角的正弦值為______.
【解析】由,得,則,
設(shè)點的坐標為,則由題意可得,解得,則,所以,
因為拋物線的焦點,所以,
設(shè)切線與的夾角為,則,所以
16.過拋物線:的焦點的動直線交于,兩點,線段的中點為,點.當?shù)闹底钚r,點的橫坐標為___________.
【解析】設(shè)拋物線的準線為,作,,,垂足分別為,,.
則,∴,∴,
點到直線的距離為1
16、3,∴,
當,,三點共線且在,之間時,,
此時,點的縱坐標為.∵過點,故設(shè)方程為,
代入,得,,,則.
當,,三點共線時,,∴,,
直線的方程為,.點在,之間,成立,
所以,當?shù)闹底钚r,點的橫坐標為9.
四、解答題
17.已知拋物線:,坐標原點為,焦點為,直線:.
(1)若與只有一個公共點,求的值;
(2)過點作斜率為的直線交拋物線于、兩點,求的面積.
【解析】(1)依題意消去得,即,
①當時,顯然方程只有一個解,滿足條件;
②當時,,解得;
綜上,當或時直線與拋物線只有一個交點;
(2)拋物線:,所以焦點,所以直線方程為,設(shè),,
由,消去得,所以,,
17、所以,
所以.
18.已知,是拋物線上的點.
(1)若點在其準線上的投影為,求的最小值;
(2)求過點且與拋物線有且僅有一個公共點的直線的方程.
【解析】(1)由拋物線,可得其焦點為,如圖所示,
根據(jù)拋物線的定義,可得,所以,
當點三點共線時,等號成立,
又由,所以,即的最小值為.
(2)①當過點的直線斜率不存在時,直線方程為,
此時直線與拋物線只有一個交點,滿足題意;
②當過點的直線斜率存在時,設(shè)直線方程為,
聯(lián)立方程組,整理得,
當時,方程可只有一解,此時直線方程為;
當時,令,解得,
所以直線方程為.
綜上可得,直線方程為或或.
19.已知曲線在軸右
18、邊,上每一點到點的距離減去它到軸距離的差都是.
(1)求曲線的方程;
(2)是否存在正數(shù),對于過點且與曲線有兩個交點的任一直線,都有?若存在,求出的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【解析】(1)設(shè)是曲線上任意一點,由題意可得:,
整理可得:,
(2)存在,理由如下:
設(shè)過點的直線與曲線的交點為,,
設(shè)直線的方程為,由得:,,
所以,又,,
由,可得,
所以,,
將代入上式可得:對任意的實數(shù)恒成立,
所以,解得:,
所以存在正數(shù),對于過點且與曲線有兩個交點的任一直線,都有,且的取值范圍.
20.已知拋物線:,點M在拋物線C上,點N在x軸的正半軸上,等邊的邊長為.
19、(1)求C的方程;
(2)若平行軸的直線交直線OM于點P,交拋物線C于點,點T滿足,,判斷直線TM與拋物線C的位置關(guān)系,并說明理由.
【解析】(1)等邊的邊長為,得,
代入,解得,所以,C的方程為.
(2)相切.理由如下;由(1)得C的方程為,.
由等邊得,直線的方程為,
不妨設(shè)直線的方程為,則,,設(shè)點,
從而,,,
由得,,
由得,,整理得,
所以,由題知.
設(shè)直線的斜率為,則,
則直線的方程為,即,
與拋物線聯(lián)立得,整理得,從而
所以直線與拋物線相切.
21.已知動圓過點,且與直線相切,設(shè)圓心的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)設(shè)直線交曲線于,兩
20、點,以為直徑的圓交軸于,兩點,若,求的取值范圍.
【解析】(1)設(shè),由題意得到的距離與到直線的距離相等,
由拋物線的定義知曲線的方程為.
(2)設(shè),,由題意可知直線過的焦點,
聯(lián)立消去得,整理得,
∴.
∵過的焦點,∴以為直徑的圓的圓心為,半徑為,
∵,
解得,或,
∴的取值范圍是.
22.已知中心在坐標原點O,焦點在x軸上,離心率為的橢圓C過點.
(1)求C的標準方程;
(2)是否存在不過原點O的直線l∶y=kx+m與C交于P,Q兩點,使得直線OP?PQ?OQ的斜率成等比數(shù)列?若存在,求k的值及m的取值范圍;若不存在,請說明理由.
【解析】(1)設(shè)C的標準方程為(a>b>0),
由題意得,,解得,∴C的標準方程為
(2)聯(lián)立,得(m≠0),
設(shè),則,
∴
∵OP,PQ,OQ的斜率成等比數(shù)列,∴,∴,
∴,∴,∴,解得
∵,
∴,解得,∵,∴,解得.
綜上,,m的取值范圍為.