高考数学复习抛物线方程专题练习(附答案)
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专题9.5 抛物线(真题测试)一、单选题1.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线24y x =上一点M 到x 轴的距离是2,则点M 到焦点F 的距离为( )A B .2C .D .32.(2023·全国·高三专题练习)抛物线21:4E y x =的焦点到其准线的距离为( ) A .18B .14C .2D .43.(2022·全国·高考真题(文))设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若AF BF =,则AB =( )A .2B .C .3D .4.(2021·全国·高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( )A .1B .2C .D .45.(2020·北京·高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ).A .经过点OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP6.(2019·全国·高考真题(文))若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =( )A .2B .3C .4D .87.(山东·高考真题(文))已知抛物线22(0)y px p =>,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 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( ) A .1x = B .1x =- C .2x =D .2x =-8.(2017·全国·高考真题(理))已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( ) A .16B .14C .12D .10二、多选题9.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,过点(0,1)B -的直线交C 于P ,Q 两点,则( ) A .C 的准线为1y =- B .直线AB 与C 相切 C .2|OP OQ OA ⋅>D .2||||||BP BQ BA ⋅>10.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,过抛物线2:2(0)C y px p =>焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点(,0)M p ,若||||AF AM =,则( )A .直线AB 的斜率为B .||||OB OF =C .||4||AB OF >D .180OAM OBM ∠+∠<︒11.(2022·全国·高三专题练习)已知O 为坐标原点,抛物线E 的方程为214y x =,E 的焦点为F ,直线l 与E 交于A ,B 两点,且AB 的中点到x 轴的距离为2,则下列结论正确的是( )A .E 的准线方程为116y =- B .AB 的最大值为6C .若2AF FB =,则直线AB 的方程为1y x =+D .若OA OB ⊥,则AOB 面积的最小值为1612.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线Γ:()220x py p =>,过其准线上的点(),1T t -作的两条切线,切点分别为A ,B ,下列说法正确的是( ) A .2p =B .当1t =时,TA TB ⊥C .当1t =时,直线AB 的斜率为2D .TAB △面积的最小值为4三、填空题13.(2018·北京·高考真题(文))已知直线l 过点(1,0)且垂直于x 轴,若l 被抛物线24y ax =截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.14.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线C :26y x =的焦点为F ,A 为C 上一点且在第一象限,以F 为圆心,线段FA 的长度为半径的圆交C 的准线于M ,N 两点,且A ,F ,M 三点共线,则AF =______.15.(2020·山东·高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点F 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点重合,若两曲线相交于M ,N 两点,且线段MN 的中点是点F ,则该双曲线的离心率等于______.16.(2021·北京·高考真题)已知抛物线24y x =的焦点为F ,点M 在抛物线上,MN 垂直x 轴与于点N .若6MF =,则点M 的横坐标为_______; MNF 的面积为_______.四、解答题17.(2017·北京·高考真题(理))已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点. (1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.18.(2019·全国·高考真题(理))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3AP PB =,求|AB |.19.(2019·北京·高考真题(理))已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1). (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)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.20.(2022·全国·高考真题(理))设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0D p ,过F 的直线交C 于M ,N 两点.当直线MD 垂直于x 轴时,3MF =. (1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ-取得最大值时,求直线AB 的方程.21.(2020·全国·高考真题(理))已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.22.(2021·全国·高考真题(文))已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2.(1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值.专题9.5 抛物线(真题测试)一、单选题1.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线24y x =上一点M 到x 轴的距离是2,则点M 到焦点F 的距离为( )A B .2C .D .3【答案】B【分析】有题意可知()1,2M ±,由焦点(1,0)F 则可求出点M 到焦点F 的距离. 【详解】M 到x 轴的距离是2,可得()1,2M ±,焦点(1,0)F 则点M 到焦点的距离为2. 故选:B.2.(2023·全国·高三专题练习)抛物线21:4E y x =的焦点到其准线的距离为( ) A .18B .14C .2D .43.(2022·全国·高考真题(文))设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若AF BF =,则AB =( )A .2B .C .3D .故选:B4.(2021·全国·高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( ) A .1 B .2 C.D .45.(2020·北京·高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ).A .经过点OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP【详解】如图所示:.故选:B.6.(2019·全国·高考真题(文))若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =( ) A .2B .3C .4D .87.(山东·高考真题(文))已知抛物线22(0)y px p =>,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 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( ) A .1x = B .1x =- C .2x = D .2x=-8.(2017·全国·高考真题(理))已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( ) A .16 B .14C .12D .10二、多选题9.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,过点(0,1)B -的直线交C 于P ,Q 两点,则( ) A .C 的准线为1y =- B .直线AB 与C 相切 C .2|OP OQ OA ⋅> D .2||||||BP BQ BA ⋅>所以2212||||(1)||15BP BQ k x x k ⋅=+=+>,而2||5BA =,故D 正确.故选:BCD10.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,过抛物线2:2(0)Cy px p =>焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点(,0)M p ,若||||AF AM =,则( ) A .直线AB 的斜率为B .||||OB OF =C .||4||AB OF >D .180OAM OBM ∠+∠<︒33选项;由0OA OB ⋅<,0MA MB ⋅<求得,易得(,0)2p F ,由AF AM =3(4p OA OB ⋅=又(4p MA MB ⋅=-又360AOB AMB OAM OBM ∠+∠+∠+∠=,则180OAM OBM ∠+∠<,D 正确. 故选:ACD.11.(2022·全国·高三专题练习)已知O 为坐标原点,抛物线E 的方程为214y x =,E 的焦点为F ,直线l 与E 交于A ,B 两点,且AB 的中点到x 轴的距离为2,则下列结论正确的是( )A .E 的准线方程为116y =- B .AB 的最大值为6C .若2AF FB =,则直线AB 的方程为1y x =+D .若OA OB ⊥,则AOB 面积的最小值为16 ,联立抛物线,由2AF FB =解出A 即可求出面积最小值,即可判断D 选项.【详解】由2AF FB =得直线设直线AB 的方程为4A B x x =-.由于2AF FB =,所以22x =±,所以2124A A y x ==,直线AB 的方程为),y OA ⊥所以AOB 面积的是小值为故选:BCD.12.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线Γ:()220x py p =>,过其准线上的点(),1T t -作的两条切线,切点分别为A ,B ,下列说法正确的是( ) A .2p =B .当1t =时,TA TB ⊥C .当1t =时,直线AB 的斜率为2D .TAB △面积的最小值为4220x y ,故AB k C ,切线方程TA :的方程为1xt y -=-三、填空题13.(2018·北京·高考真题(文))已知直线l过点(1,0)且垂直于x轴,若l被抛物线24y ax=截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.14.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线C:26=的焦点为F,y xA为C上一点且在第一象限,以F为圆心,线段FA的长度为半径的圆交C的准线于M,N两点,且A,F,M三点共线,则AF=______.【答案】6【分析】根据圆的几何性质以及抛物线的定义即可解出.故答案为:6.15.(2020·山东·高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点F与双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>的左焦点重合,若两曲线相交于M,N两点,且线段MN的中点是点F,则该双曲线的离心率等于______.M在抛物线上,所以M在双曲线上,22cb=-故答案为:16.(2021·北京·高考真题)已知抛物线24y x=的焦点为F,点M在抛物线上,MN垂直x轴与于点N.若6MF=,则点M的横坐标为_______;MNF的面积为_______.FMNS.【FMNS=故答案为:四、解答题17.(2017·北京·高考真题(理))已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭作直线l与抛物线C交于不同的两点M,N,过点M作x轴的垂线分别与直线OP,ON交于点A,B,其中O为原点.(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)求证:A为线段BM的中点.故A 为线段BM 的中点.18.(2019·全国·高考真题(理))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3AP PB =,求|AB |. 利用3AP PB =可得y ()22,B x y 1252x x ∴+= 3AP PB = ∴则419AB =+⋅19.(2019·北京·高考真题(理))已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(Ⅰ)求抛物线C的方程及其准线方程;(Ⅱ)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.D p,过F的直线交C于20.(2022·全国·高考真题(理))设抛物线2=>的焦点为F,点(),0:2(0)C y px pMF=.M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,3(1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ-取得最大值时,求直线AB 的方程.21.(2020·全国·高考真题(理))已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.)(),0F c ,的方程为x =21c=+,解得抛物线2C 的方程为24y cx =,联立24x c y cx=⎧⎨=⎩,43CD =即223c ac +01e <<,解得(2)[方法一由椭圆的第二定义知所以12-a22.(2021·全国·高考真题(文))已知抛物线2=>的焦点F到准线的距离为2.C y px p:2(0)(1)求C的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值. ,则(99PQ QF ==-)09,10y ,由P 在抛物线上可得Q 的轨迹方程为的斜率0025OQ y k x ==(1,0),9=PQ QF ,所以29(1)9x y =-=-,所以的斜率为244=y x t 方法四利用参数法,由题可设()24,4(0),(,)>P t t t Q x y ,求得x,y 关于t 的参数表达式,得到直线OQ 的斜率关于t 的表达式,结合使用基本不等式,求得直线OQ 斜率的最大值.。
专题9.5 抛物线1.(2020·全国高考真题(理))已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( ) A .2 B .3 C .6 D .9【答案】C 【解析】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p=+,解得6p.故选:C.2.(2020·北京高三二模)焦点在x 轴的正半轴上,且焦点到准线的距离为4的抛物线的标准方程是( ) A .x 2=4y B .y 2=4x C .x 2=8y D .y 2=8x【答案】D 【解析】根据题意,要求抛物线的焦点在x 轴的正半轴上, 设其标准方程为22(0)y px p =>, 又由焦点到准线的距离为4,即p =4, 故要求抛物线的标准方程为y 2=8x , 故选:D.3.(全国高考真题)设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,曲线()0ky k x=>与C 交于点P ,PF x ⊥轴,则k =( )A .12B .1C .32D .2【答案】D 【解析】由抛物线的性质可得(1,2)221kP y k ⇒==⇒=,故选D. 4.(2020·全国高考真题(文))设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( ) A .1,04⎛⎫⎪⎝⎭B .1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭C .(1,0)D .(2,0)练基础【答案】B 【解析】因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,E D 两点,且OD OE ⊥, 根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()2,2D ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B.5.(2019·四川高三月考(文))若抛物线22y px =的准线为圆2240x y x ++=的一条切线,则抛物线的方程为( ) A.216y x =- B.28y x =-C.216y x =D.24y x =【答案】C 【解析】∵抛物线22y px =的准线方程为x=2p-,垂直于x 轴. 而圆2240x y x ++=垂直于x 轴的一条切线为4x =-, 则42p=,即8p =. 故抛物线的方程为216y x =. 故选:C .6.(2019·北京高考真题(文))设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为__________. 【答案】(x -1)2+y 2=4. 【解析】抛物线y 2=4x 中,2p =4,p =2, 焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1, 以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为 (x -1)2+y 2=22,即为(x -1)2+y 2=4.7.(2019·山东高三月考(文))直线l 与抛物线22x y =相交于A ,B 两点,当AB 4=时,则弦AB 中点M 到x 轴距离的最小值为______. 【答案】32【解析】由题意,抛物线22x y =的焦点坐标为(0,12),根据抛物线的定义如图,所求d=111A B AF BF 113M 2222A B AB M ++--==≥= 故答案为:32. 8.(2021·沙湾县第一中学(文))设过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,且直线AB 的倾斜角为4π,则线段AB 的长是____,焦点F 到A ,B 两点的距离之积为_________.【答案】8 8 【分析】由题意可得直线AB 的方程为1y x =-,然后将直线方程与抛物线方程联立方程组,消去y 后,利用根与系数的关系,结合抛物线的定义可求得答案 【详解】解:由题意得(1,0)F ,则直线AB 的方程为1y x =-,设1122(,),(,)A x y B x y ,由241y x y x ⎧=⎨=-⎩,得2610x x -+=, 所以12126,1x x x x +==, 所以12628AB x x p =++=+=,因为11221,122=+=+=+=+p pAF x x BF x x , 所以()()1212121116118AF BF x x x x x x ⋅=+⋅+=+++=++=, 故答案为:8,89.(2021·全国高三专题练习)已知抛物线顶点在原点,焦点在坐标轴上,又知此抛物线上的一点(),3A m -到焦点F 的距离为5,则m 的值为__________;抛物线方程为__________. 【答案】答案见解析 答案见解析 【分析】由于抛物线的开口方向未定,根据点(),3A m -在抛物线上这一条件,抛物线开口向下,向左、向右均有可能,以此分类讨论,利用焦半径公式列方程可得p 的值,根据点(),3A m -在抛物线上可得m 的值. 【详解】根据点(),3A m -在抛物线上,可知抛物线开口向下,向左、向右均有可能, 当抛物线开口向下时,设抛物线方程为22x py =-(0p >), 此时准线方程为2py =,由抛物线定义知(3)52p --=,解得4p =.所以抛物线方程为28x y ,这时将(),3A m -代入方程得m =±当抛物线开口向左或向右时,可设抛物线方程为22y ax (0a ≠),从p a =知准线方程为2ax =-,由题意知()25232am am⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解此方程组得11192a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,22192a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,33912a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,44912a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,综合(1)、(2)得92m =,22y x =; 92m =-,22y x =-;12m =,218y x =; 12m =-,218y x =-;m =±28xy .故答案为:92,92-,12,12-,±22y x =,22y x =-,218y x =,218y x =-,28x y .10.(2019·广东高三月考(理))已知F 为抛物线2:4T x y =的焦点,直线:2l y kx =+与T 相交于,A B 两点.()1若1k =,求FA FB +的值;()2点(3,2)C --,若CFA CFB ∠=∠,求直线l 的方程.【答案】(1)10(2)3240x y +-= 【解析】(1)由题意,可得()0,1F ,设221212,,,44x x A x B x ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,联立方程组224y kx x y=+⎧⎨=⎩,整理得2480x kx --=,则124x x k +=,128x x =-,又由22121144x x FA FB +++=+()2121222104x x x x +-=+=.(2)由题意,知211,14x FA x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,222,14x FB x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3.3FC =--, 由CFA CFB ∠=∠,可得cos ,cos ,FA FC FB FC =又2114x FA =+,2214x FB =+,则FA FC FB FC FA FC FB FC =, 整理得()1212420x x x x ++-=,解得32k =-, 所以直线l 的方程为3240x y +-=.1.(2021·吉林长春市·高三(理))已知M 是抛物线24y x =上的一点,F 是抛物线的焦点,若以Fx 为始边,FM 为终边的角60xFM ∠=,则FM 等于( ) A .2 B C .D .4【答案】D 【分析】设点200,4y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,取()1,0a =,可得1cos ,2FM a <>=,求出20y 的值,利用抛物线的定义可求练提升得FM 的值. 【详解】设点()00,M x y ,其中2004y x =,则()1,0F ,2001,4y FM y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,取()1,0a =,则211cos ,2y FM a FM a FM a-⋅<>===⋅⎛,可得4200340480y y -+=,因为20104y ->,可得204y >,解得2012y =,则20034y x ==,因此,014MF x=+=. 故选:D.2.(2017·全国高考真题(文))过抛物线2:4C y x =的焦点F 的直线交C 于点M (在x 轴上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MNl ⊥,则点M 到直线NF 的距离为()A. B. D.【答案】A 【解析】设直线l 与x 轴相交于点P ,与直线MN 相交于点Q ,(1,0)F ,设||||MN MF m ==,因为||2,30PF NQM =∠=,所以||4,||2QF QM m ==, 所以42m m +=,解得:4m =,设00(,)M x y ,由焦半径公式得:014x +=, 所以03x=,0y =,所以sin sin 42NP MNF NFP NF ∠=∠===,所以点M 到直线NF 的距离为||sin 4NM MNF ⋅∠=⋅=3.(2020·广西南宁三中其他(理))已知抛物线28C y x =:的焦点为F ,P 是抛物线C 的准线上的一点,且P 的纵坐标为正数,Q 是直线PF 与抛物线C 的一个交点,若PQ =,则直线PF 的方程为( )A .20x y --=B .20x y +-=C .20x y -+=D .20x y ++=【答案】B 【解析】过Q 点作QH PM ⊥于H ,因为PQ =,由抛物线的定义得PQ =,所以在Rt PQH ∆中,4PQH π∠=,所以4PFM π∠=,所以直线PF 的斜率为1k =-,所以直线PF 的方程为()()012y x -=--, 即20x y +-=, 故选B.4.(2020·浙江高三月考)如图,已知抛物线21:4C y x =和圆222:(1)1C x y -+=,直线l 经过1C 的焦点F ,自上而下依次交1C 和2C 于A ,B ,C ,D 四点,则AB CD ⋅的值为( )A .14B .12C .1D .2【答案】C 【解析】因为抛物线21:4C y x =的焦点为(1,0)F ,又直线l 经过1C 的焦点F ,设直线:(1)l y k x =-,由24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩得2222(24)0k x k x k -++=, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则121=x x由题意可得:1111=-=+-=AB AF BF x x , 同理2=CD x ,所以12cos01︒⋅=⋅⋅==AB CD AB CD x x . 故选C5.【多选题】(2022·全国高三专题练习)已知抛物线21:C y mx =与双曲线222:13y C x -=有相同的焦点,点()02,P y 在抛物线1C 上,则下列结论正确的有( )A .双曲线2C 的离心率为2B .双曲线2C 的渐近线为y x = C .8m =D .点P 到抛物线1C 的焦点的距离为4【答案】ACD 【分析】由双曲线方程写出离心率、渐近线及焦点,即可知A 、B 、C 的正误,根据所得抛物线方程求0y ,即知D 的正误. 【详解】双曲线2C 的离心率为2e ==,故A 正确;双曲线2C 的渐近线为y =,故B 错误; 由12,C C 有相同焦点,即24m=,即8m =,故C 正确; 抛物线28y x =焦点为()2,0,点()02,P y 在1C 上,则04y =±,故()2,4P 或()2,4P -,所以P 到1C 的焦点的距离为4,故D 正确. 故选:ACD .6.【多选题】(2021·海南鑫源高级中学)在下列四个命题中,真命题为( )A .当a 为任意实数时,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点P ,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程是243x y =B .已知双曲线的右焦点为(5,0),一条渐近线方程为2x -y =0,则双曲线的标准方程为221205x y -= C .抛物线y =ax 2(a ≠0)的准线方程14y a=-D .已知双曲线2214x y m +=,其离心率()1,2e ∈,则m 的取值范围(-12,0)【答案】ACD 【分析】求出直线定点设出抛物方程即可判断A ;根据渐近线方程与焦点坐标求出,a b 即可判断B ;根据抛物线方程的准线方程公式即可判断C ;利用双曲线离心率公式即可判断D . 【详解】对A 选项,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点为()2,3P -,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程设为22x py =,将点()2,3P -代入可得23p =,所以243x y =,故A 正确;对B 选项,知5,2bc a==,又22225a b c +==,解得225,20a b ==,所以双曲线的标准方程为221520x y -=,故B 错; 对C 选项,得21x y a =,所以准线方程14y a=-,正确;对D 选项,化双曲线方程为2214x y m-=-,所以()1,2e =,解得()12,0m ∈-,故正确.故选:ACD7.(2021·全国高二课时练习)已知点M 为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点,若点M 到两定点(,)A p p ,,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离之和最小,则点M 的坐标为______.【答案】,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭【分析】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,根据抛物线的定义可得||||MF MB =, 易知当A ,B ,M 三点共线时||MB MA +取得最小值且为||AB ,进而可得结果. 【详解】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,由抛物线的定义,知点M 到焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离与点M 到准线的距离相等,即||||MF MB =,所以||||||||MF MA MB MA +=+, 易知当A ,B ,M 三点共线时,||MB MA +取得最小值, 所以min 3(||||)||2p MF MA AB +==,此时点M 的坐标为,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:2p p ⎛⎫⎪⎝⎭,8.(2021·全国高二课时练习)抛物线()220y px p =>的焦点为F ,已知点A ,B 为抛物线上的两个动点,且满足120AFB ∠=︒,过弦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______.【分析】设=AF a ,=BF b ,根据中位线定理以及抛物线定义可得()12MN a b =+,在AFB △中,由余弦定理以及基本不等式可得)AB a b ≥+,即可求得MN AB 的最大值.【详解】设=AF a ,=BF b ,作AQ 垂直抛物线的准线于点Q ,BP 垂直抛物线的准线于点P .由抛物线的定义,知AF AQ =,BF BP =.由余弦定理得()2222222cos120AB a b ab a b ab a b ab =+=︒=++=+-.又22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴()()()()22221344a b ab a b a b a b +-≥+-+=+,当且仅当a b =时,等号成立,∴)AB a b ≥+,∴()1a b MN AB +≤=MN AB9.(2020·山东济南外国语学校高三月考)抛物线C :22y x =的焦点坐标是________;经过点()4,1P 的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,且点P 恰为AB 的中点,F 为抛物线的焦点,则AF BF +=________.【答案】1,02⎛⎫⎪⎝⎭9【解析】抛物线C :22y x =的焦点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭. 过A 作AM ⊥准线交准线于M ,过B 作BN ⊥准线交准线于N ,过P 作PK ⊥准线交准线 于K ,则由抛物线的定义可得AM BN AF BF +=+. 再根据P 为线段AB 的中点,119(||||)||4222AM BN PK +==+=, ∴9AF BF +=,故答案为:焦点坐标是1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭,9AF BF +=.10.(2019·四川高考模拟(文))抛物线C :()220x py p =>的焦点为F ,抛物线过点(),1P p .(Ⅰ)求抛物线C 的标准方程与其准线l 的方程;(Ⅱ)过F 点作直线与抛物线C 交于A ,B 两点,过A ,B 分别作抛物线的切线,证明两条切线的交点在抛物线C 的准线l 上.【答案】(Ⅰ)抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-;(Ⅱ)详见解析. 【解析】(Ⅰ)由221p p =⨯,得2p =,所以抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-.(Ⅱ)根据题意直线AB 的斜率一定存在,又焦点()0,1F ,设过F 点的直线方程为1y kx =+,联立241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,得,2440x kx --=. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,124x x =-.∴()22221212122168x x x x x x k +=+-=+.由214y x =得,1'2y x =,过A ,B 的抛物线的切线方程分别为 ()()1112221212y y x x x y y x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩, 即21122211241124y x x x y x x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,两式相加,得()()2212121148y x x x x x =+-+,化简,得()221y kx k =-+,即()21y k x k =--, 所以,两条切线交于点()2,1k -,该点显然在抛物线C 的准线l :1y =-上.1.(2021·全国高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( ) A .1 B .2 C .D .4【答案】B 【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得p 的值. 【详解】抛物线的焦点坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,其到直线10x y -+=的距离:d == 解得:2p =(6p =-舍去). 故选:B.2.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为( ) A B C .2D .3练真题【答案】A 【分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解. 【详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c ya b-=,解得2b y a =±,所以22b AB a =, 又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a c ,所以222212a cbc =-=,所以双曲线的离心率ce a== 故选:A.3.(2020·北京高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ). A .经过点O B .经过点P C .平行于直线OP D .垂直于直线OP【答案】B 【解析】如图所示:.因为线段FQ 的垂直平分线上的点到,F Q 的距离相等,又点P 在抛物线上,根据定义可知,PQ PF =,所以线段FQ 的垂直平分线经过点P .故选:B.4.(2021·全国高考真题)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则C 的准线方程为______. 【答案】32x =-【分析】先用坐标表示P Q ,,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得p ,即得结果. 【详解】抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直, 所以P 的横坐标为2p,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±, 不妨设(,)2pP p ,因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧, 又||6FQ =, (6,0),(6,)2pQ PQ p ∴+∴=- 因为PQ OP ⊥,所以PQ OP ⋅=2602pp ⨯-=, 0,3p p >∴=,所以C 的准线方程为32x =-故答案为:32x =-.5.的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则AB =________.【答案】163【解析】∵抛物线的方程为24y x =,∴抛物线的焦点F 坐标为(1,0)F ,又∵直线AB 过焦点F AB 的方程为:1)y x =- 代入抛物线方程消去y 并化简得231030x x -+=, 解法一:解得121,33x x ==所以12116||||3|33AB x x =-=-= 解法二:10036640∆=-=> 设1122(,),(,)A x y B x y ,则12103x x +=, 过,A B 分别作准线1x =-的垂线,设垂足分别为,C D 如图所示.12||||||||||11AB AF BF AC BD x x =+=+=+++1216+2=3x x =+故答案为:1636.(2020·浙江省高考真题)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若116=p ,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.【答案】(Ⅰ)1(,0)32;【解析】 (Ⅰ)当116=p 时,2C 的方程为218y x =,故抛物线2C 的焦点坐标为1(,0)32;(Ⅱ)设()()()112200,,,,,,:A x y B x y M x y I x y m λ=+,由()22222222220x y y my m x y mλλλ⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩, 1200022222,,222m m my y y x y m λλλλλλ--∴+===+=+++, 由M 在抛物线上,所以()222222244222m pm mp λλλλλ=⇒=+++, 又22222()220y pxy p y m y p y pm x y mλλλ⎧=⇒=+⇒--=⎨=+⎩, 012y y p λ∴+=,2101022x x y m y m p m λλλ∴+=+++=+,2122222mx p m λλ∴=+-+.由2222142,?22x y x px y px ⎧+=⎪⇒+=⎨⎪=⎩即2420x px +-=12x p ⇒==-222221822228162p p p m p p p λλλλλ+⇒-=+⋅=++≥+,18p ≥,21160p ≤,p ≤ 所以,p,此时A . 法2:设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,()00,A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得:()2222220m y mty t +++-=,所以点M 的纵坐标为22M mty m =-+.将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得:2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得()2022p m y m+=,因此()220222p m xm+=,由220012x y +=解得22212242160m m p m m ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当m t ==p .。
2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(抛物线)练习一. 基础小题练透篇1.已知点P 到点F (0,1)的距离比它到直线l :y +2=0的距离小1,则点P 的轨迹方程为( )A .x 2=-4yB .x 2=4yC .y 2=-4xD .y 2=4x2.[2023ꞏ江西省南昌市摸底]设F 为抛物线C :x 2=16y 的焦点,直线l :y =-1,点A 为C 上一点且|AF |=5,过点A 作AP ⊥l 于P ,则|AP |=( )A.4 B .3 C .2 D .13.已知抛物线y 2=8x 的准线为l ,点P 是抛物线上的动点,直线l 1的方程为2x -y +3=0,过点P 分别作PM ⊥l ,垂足为M ,PN ⊥l 1,垂足为N ,则|PM |+|PN |的最小值为( )A .655 B .755C .5D .2+3554.已知抛物线y 2=16x ,过点M (2,0)的直线交抛物线于A ,B 两点,F 为抛物线的焦点,若|AF |=12,O 为坐标原点,则四边形OAFB 的面积是( )A.202 B .102 C .52 D .5225.[2023ꞏ湖南省湘潭市一模]已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点T 在C 上,且|FT |=52 ,若点M 的坐标为(0,1),且MF ⊥MT ,则C 的方程为( )A .y 2=2x 或y 2=8xB .y 2=x 或y 2=8xC .y 2=2x 或y 2=4xD .y 2=x 或y 2=4x6.已知直线l :y =k (x -2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 交于A ,B 两点,F 为抛物线C 的焦点,若AF → =2FB →,则k 的值是( )A .13 B .223 C .22 D .247.[2023ꞏ江苏省高三月考]已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,在C 上有一点P ,||PF =8,则点P 到x 轴的距离为____________.8.[2023ꞏ广东省深圳市月考]已知抛物线C :y 2=2px 的焦点为F ,点A 为抛物线C 上横坐标为3的点,过点A 的直线交x 轴的正半轴于点B ,且△ABF 为正三角形,则p =________.二. 能力小题提升篇1.[2023ꞏ广西柳州市摸底考试]已知F 是抛物线y 2=8x 的焦点,直线l 是抛物线的准线,则F 到直线l 的距离为( )A .2B .4C .6D .82.[2023ꞏ陕西省西安市高三模拟]已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A 是抛物线E 的准线与坐标轴的交点,点P 在抛物线E 上,若∠P AF =30°,则sin ∠PF A =( )A .12B .33C .34D .323.[2023ꞏ四川大学模拟]设点P 是抛物线C 1:x 2=4y 上的动点,点M 是圆C 2:(x -5)2+(y +4)2=4上的动点,d 是点P 到直线y =-2的距离,则d +|PM |的最小值是( )A .52 -2B .52 -1C .52D .52 +14.[2023ꞏ四川省高三模拟]已知△ABC 的三个顶点都在抛物线y 2=4x 上,点M (2,0)为△ABC 的重心,直线AB 经过该抛物线的焦点,则线段AB 的长为( )A .8B .6C .5D .45.[2023ꞏ广东省开平市高三检测]已知F 是抛物线C :y 2=16x 的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N ,若3FM → =2MN →,则||FN =__________.6.[2023ꞏ江苏省南京模拟]已知圆C: (x -3)2+y 2=4,点M 在抛物线T :y 2=4x 上运动,过点M 引直线l 1,l 2与圆C 相切,切点分别为P ,Q ,则|PQ |的取值范围为________.三. 高考小题重现篇1.[2022ꞏ全国乙卷]设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点B (3,0),若||AF =||BF ,则||AB =( )A .2B .2 2C .3D .322.[2020ꞏ全国卷Ⅰ]已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( )A .2B .3C .6D .93.[2020ꞏ全国卷Ⅲ]设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( )A .⎝⎛⎭⎫14,0B .⎝⎛⎭⎫12,0C .(1,0)D .(2,0)4.[2020ꞏ北京卷]设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l ,P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ ⊥l 于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( )A .经过点OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP5.[2021ꞏ北京卷]已知抛物线C :y 2=4x ,C 的焦点为F ,点M 在C 上,若|FM |=6,则M 的横坐标是________.6.[2021ꞏ山东卷]已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,若|FQ |=6,则C 的准线方程为________.四. 经典大题强化篇1.[2023ꞏ湖北省高三联考]记以坐标原点为顶点、F (1,0)为焦点的抛物线为C ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点.(1)已知点M 的坐标为(-2,0),求∠AMB 最大时直线AB 的倾斜角;(2)当l 的斜率为12 时,若平行l 的直线m 与C 交于M ,N 两点,且AM 与BN 相交于点T ,证明:点T 在定直线上.2.[2023ꞏ山西省运城市模拟]已知P (1,2)在抛物线C :y 2=2px 上. (1)求抛物线C 的方程;(2)A ,B 是抛物线C 上的两个动点,如果直线P A 的斜率与直线PB 的斜率之和为2,证明:直线AB 过定点.参考答案一 基础小题练透篇1.答案:B答案解析:由题意,点P 到点F (0,1)的距离等于它到直线y =-1的距离,则点P的轨迹是以F 为焦点,y =-1为准线的抛物线,则点P 的轨迹方程为x 2=4y .2.答案:C答案解析:抛物线方程C :x 2=16y ,准线方程为:y =-4,因为|AF |=5,所以点A 到准线的距离为5,且y A >0,直线l :y =-1与准线方程的距离为d =3,所以|AP |=5-3=2 .3.答案:B答案解析:令抛物线y 2=8x 的焦点为F ,则F (2,0),连接PF ,如图,因为l 是抛物线y 2=8x 的准线,点P 是抛物线上的动点,且PM ⊥l 于M ,于是得|PM |=|PF |,点F (2,0)到直线l 1:2x -y +3=0的距离d =|2×2-0+3|22+(-1)2=755 ,又PN ⊥l 1于N ,显然点P 在点F 与N 之间,于是有|PM |+|PN |=|PF |+|PN |≥d ,当且仅当F ,P ,N三点共线时取“=”,所以|PM |+|PN |的最小值为d =755.4.答案:A答案解析:抛物线y 2=16x 的准线方程为x =-4,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义可知,x 1+4=12,x 1=8,y 21 =16×8,由抛物线的对称性,不妨令y 1=82 ,设直线AB 的方程为x =my +2,由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +2,y 2=16x , 得y 2-16my -32=0,y 1y 2=-32,∴y 2=-22 ,四边形OAFB 的面积S =12 |OF |·|y 1-y 2|=12×4×102 =202 .5.答案:A答案解析:设T (x 0,y 0),则MT → =(x 0,y 0-1),又由F (p 2 ,0),所以MF →=(p 2,-1),因为MF ⊥MT ,所以MF → ·MT →=0,可得p 2x 0-y 0+1=0,由y 20 =2px 0,联立方程组,消去x 0,可得y 20 -4y 0+4=0,所以y 0=2,x 0=2p,故T(2p,2),又由|FT |=x 0+p 2 =52 ,所以52 -p 2 =2p ,即p 2-5p +4=0,解得p =1或p =4,所以C 的方程为y 2=2x 或y 2=8x .6.答案:C答案解析:直线l :y =k (x -2)(k >0)过(2,0),即直线l 过抛物线的焦点F (2,0),画出图象如图所示,过A 作直线垂直于抛物线的准线,垂足为D ;过B 作直线垂直于抛物线的准线,垂足为C ,过B 作BE ⊥AD ,交AD 于E .依题意AF → =2FB →,设|AF |=2|BF |=2t (t >0), 则|AE |=|AD |-|BC |=t ,|AB |=|AF |+|BF |=3t ,|BE |=(3t )2-t 2=22 t ,所以直线l 的斜率k =|BE ||AE | =22 . 7.答案:43答案解析:由抛物线的定义可知:||PF =x p +2=8,所以x p =6,代入y 2=8x 中,得y 2p =48,所以||y p =43 ,故点P 到x 轴的距离为43 . 8.答案:2答案解析:由题意可知,当B 在焦点F 的右侧时,|AF |=3+p 2 ,|FD |=3-p2,又|FD |=12 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+p 2 ,所以12 ⎝⎛⎭⎪⎫3+p 2 =3-p2 ,解得p =2;当B 在焦点F 的左侧时,同理可得p =18,此时点B 在x 轴的负半轴,不合题意.二 能力小题提升篇1.答案:B答案解析:由y 2=8x 得p =4,所以F 到直线l 的距离为p =4. 2.答案:B答案解析:过P 作准线的垂线,垂足为Q ,由∠PAF =30°,可得∠APQ =30°,由题意如图所示:在Rt△AQP 中,cos ∠APQ =|QP ||PA | =32, 由抛物线的性质可得|PQ |=|PF |,所以|PF ||PA | =32 , 在△PAF 中,由正弦定理可得:|PA |sin ∠PFA =|PF |sin ∠PAF ,所以sin ∠PFA =|AP ||PF | ·sin ∠PAF =23·12 =33 . 故选B.3.答案:B答案解析:由题知圆C 2:(x -5)2+(y +4)2=4, ∴C 2()5,-4 ,r =2F (0,1)为抛物线焦点,y =-1为抛物线准线, 则过点P 向y =-1作垂线垂足为D ,如图所示:则d =1+||PD ,根据抛物线定义可知||PD =||PF , ∴d =1+||PF ,∴d +|PM |=1+||PF +||PM ,若求d +|PM |的最小值,只需求||PF +||PM 的最小值即可, 连接FC 2与抛物线交于点P 1,与圆交于点M 1,如图所示,此时||PF +||PM 最小,为||FC 2 -r ,()d +||PMmin=1+||FC 2 -r ,∵F (0,1),C 2()5,-4 ,∴||FC 2 =52 ,∴()d +||PM min =1+||FC 2 -r =52 -1. 故选B. 4.答案:B答案解析:设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,则F (1,0).根据题意可知,点M (2,0)为△ABC 的重心,若直线AB 的斜率不存在, 则不妨取A (1,2),B (1,-2),则结合重心可得C 为(4,0),不合题意; 故直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为y =k (x -1),k ≠0,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (m ,n ),则有y 21 =4x 1,y 22 =4x 2,n 2=4m ,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =k (x -1), 得ky 2-4y -4k =0,Δ=16(1+k 2)>0, 则y 1+y 2=4k ,y 1y 2=-4,因为点M (2,0)为△ABC 的重心,所以n +y 1+y 23=0, 即n =-()y 1+y 2 ,所以m +x 1+x 23 =2,∴m +x 1+x 2=n 2+y 21 +y 22 4=2()y 1+y 22-2y 1y 24 =6,即32k2 +8=24,解得k 2=2,则||AB =x 1+x 2+p =()y 1+y 22-2y 1y 24+2=4k2 +4=6,故线段AB 的长为6,故选B.5.答案:16答案解析:易知焦点F 的坐标为(4,0),准线l 方程为x =-4,如图, 抛物线准线与x 轴交点为A ,作MB ⊥l 于B ,NC ⊥l 于C ,AF ∥MB ∥NC ,则||MN ||NF =||BM -||CN ||OF ,由3FM → =2MN →,得||MN ||NF =35,又||CN =4,||OF =4,所以||BM -44 =35 ,||BM =325 ,||MF =||BM =325 ,||MF ||NF =25,所以||FN =16.6.答案:[22 ,4)答案解析:如图,连接CP ,CQ ,CM ,依题意,CP ⊥MP ,CQ ⊥MQ ,而|CP |=|CQ |=2,而|MP |=|MQ |,则CM 垂直平分线段PQ ,于是得四边形MPCQ 的面积为Rt△CPM 面积的2倍,从而得12 |PQ |·|CM |=2·12 |CP |·|MP |,即|PQ |=2|CP |·|MP ||CM | =4|CM |2-|CP |2|CM | =41-4|CM |2 ,设点M (t ,s ),而C (3,0),s 2=4t (t ≥0),则|CM |2=(t -3)2+s 2=t 2-2t +9=(t -1)2+8≥8,当且仅当t =1时取“=”,∀t ≥0,|CM |2∈[8,+∞),因此得0<4|CM |2 ≤12 ,即12 ≤1-4|CM |2 <1,得22 ≤|PQ |<4, 所以|PQ |的取值范围为[22 ,4).三 高考小题重现篇1.答案:B答案解析:由题意得,F (1,0),则||AF =||BF =2,即点A 到准线x =-1的距离为2,所以点A 的横坐标为-1+2=1, 不妨设点A 在x 轴上方,代入得,A (1,2), 所以||AB =(3-1)2+()0-22=22 .故选B.2.答案:C答案解析:设焦点为F ,点A 的坐标为(x 0,y 0),由抛物线定义得|AF |=x 0+p2,∵点A 到y 轴距离为9,∴x 0=9, ∴9+p2 =12,∴p =6. 3.答案:B答案解析:由抛物线的对称性不妨设D 在x 轴上方、E 在x 轴下方.由⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y 2=2px得D (2,2p ),E (2,-2p ),∵OD ⊥OE ,∴OD → ·OE → =4-4p =0,∴p =1,∴C 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0 . 4.答案:B 答案解析:不妨设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),P (x 0,y 0)(x 0>0),则Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p2,y 0 ,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 ,直线FQ 的斜率为-y 0p ,从而线段FQ 的垂直平分线的斜率为p y 0 ,又线段FQ 的中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 02 ,所以线段FQ 的垂直平分线的方程为y -y 02 =py 0 (x -0),即2px -2y 0y +y 2=0,将点P 的横坐标代入,得2px 0-2y 0y +y 20 =0,又2px 0=y 20 ,所以y =y 0,所以点P 在线段FQ 的垂直平分线上.5.答案:5答案解析:设点M 的坐标为(x 0,y 0),则有|FM |=x 0+1=6,解得x 0=5.6.答案:x =-32答案解析:不妨设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p ,∴Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫6+p2,0 , PQ →=(6,-p ),因为PQ ⊥OP ,所以p2×6-p 2=0,∵p >0,∴p =3,∴C 的准线方程为x =-32.四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)设直线的方程为x =my +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)()y 1>0,y 2<0 . 记∠AMF =α,∠BMF =β,则tan α=y 1x 1+2=y 1my 1+3, tan β=-y 2x 2+2 =-y 2my 2+3, 则tan ∠AMB =tan ()α+β =tan α+tan β1-tan αtan β=3()y 1-y 2()m 2+1y 1y 2+3m ()y 1+y 2+9. 由题设得抛物线方程为y 2=4x ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x x =my +1 消去x 得y 2-4my -4=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0y 1+y 2=4m y 1y 2=-4,y 1-y 2=4m 2+1 ,∴tan ∠AMB =12m 2+18m 2+5,令t =m 2+1 ,则t ≥1,∴tan ∠AMB =12t 8t 2-3 =128t -3t. 由单调性得当t =1时,tan ∠AMB 最大为125,此时m =0,直线AB 的倾斜角为90°. (2)设T ()x 0,y 0 ,TM → =λTA → ()λ≠1 则由AB ∥MN 得TN → =λTB →, ∴⎩⎨⎧y M -y 0=λ()y A -y 0y N -y 0=λ()y B -y 0 ,∴y M +y N -2y 0=λ()y A +y B -2y 0 . 又∵k AB =12,∴y A -y B x A -x B =4y A +y B =12 ⇒y A +y B =8,同理y M +y N =8,∴8-2y 0=λ()8-2y 0 ,又∵λ≠1,∴8-2y 0=0,∴y 0=4, ∴点T 在定直线y =4上.2.答案解析:(1)将P 点坐标代入抛物线方程y 2=2px 得4=2p ,即p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x ;(2)设AB :x =my +t ,将AB 的方程与y 2=4x 联立得y 2-4my -4t =0,Δ>0=16m 2+16t >0⇒m 2+t >0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4t ,k PA =y 1-2x 1-1 =y 1-2y 21 4-1 =4y 1+2,同理:k PB =4y 2+2 , 由题意:4y 1+2 +4y 2+2=2,4(y 1+y 2+4)=2(y 1y 2+2y 1+2y 2+4),解得y 1y 2=4,有-4t =4,即t =-1, 故直线AB :x =my -1恒过定点(-1,0).。
高考数学专题复习:抛物线及其方程一、单选题 1.抛物线212y x =的焦点坐标是( ) A .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .10,8⎛⎫ ⎪⎝⎭D .(0,1)2.抛物线24y x =的焦点坐标为( ) A .(1,0) B .(1,0)- C .1(0,)16-D .1(0,)163.抛物线28y x =的焦点坐标为( ) A .10,32⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,016⎛⎫ ⎪⎝⎭C .()0,2D .()2,04.已知抛物线26y x =的焦点为F ,过点F 作直线交抛物线于点,A B .若8AB =,则AB 中点的横坐标的值为( ) A .1B .52C .3D .55.已知动点M 34125x y +-=,则动点M 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆6.在抛物线22(0)y px p =>上,若横坐标为3的点到焦点的距离为5,则p =( ) A .12B .1C .2D .47.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,准线:1l x =-,点M 在抛物线C 上,点M在直线:1l x =-上的射影为A ,且直线AF 的斜率为MAF △的面积为( ).A B .C .D .8.已知抛物线22y x =的焦点为F ,点()001,02M y y ⎛⎫> ⎪⎝⎭在抛物线上,以M 为圆心,||MF 为半径的圆交y 轴于G ,H 两点,则||GH 的长为( )A .12B C .1D9.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,过F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,且2AF FB =,则l 的斜率为( )A .±1B .C .D .±10.抛物线()20y ax a =>上点1,2M m ⎛⎫ ⎪⎝⎭到其准线l 的距离为1,则a 的值为( ) A .14B .12C .2D .411.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线()2102y x n n=>上任意一点,M 是线段PF 的中点,则直线OM 的斜率的最大值为( )A B C 2D .112.已知P 为曲线:C x =90,4T ⎛⎫⎪⎝⎭,()3,3A ,则PT PA +的最小值为( )A .6B .234C .5D .214二、填空题13.已知抛物线方程为214y x =-,则其焦点坐标为________.14.二次函数()20y axa =>图象上的A 、B 两点均在第一象限.设点10,4F a ⎛⎫⎪⎝⎭,当4AF =,2BF =,3AB =时,直线AB 的斜率为________.15.准线方程为1x =的抛物线标准方程为________.16.已知抛物线28y x =的焦点与2221x y a+=()0a >的右焦点重合,则a =________.三、解答题17.已知拋物线C :28x y =,点F 是拋物线的焦点,直线l 与拋物线C 交于AB 两点.点M 的坐标为()2,2-.(1)若直线l 过抛物线的焦点F ,且1MA MB ⋅=,求直线l 的斜率;(2)分别过A ,B 两点作拋物线C 的切线,两切线的交点为M ,求直线l 的斜率.18.已知抛物线1C :22y px =(0p >)的焦点与双曲线2C :221412x y-=右顶点重合.(1)求抛物线1C 的标准方程;(2)设过点()0,1的直线l 与抛物线1C 交于不同的两点A ,B ,F 是抛物线1C 的焦点,且1FA FB ⋅=,求直线l 的方程.19.抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M 与l 相切.(1)求C ,M 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M 的位置关系,并说明理由.20.已知三点(0,0)(1,2)(1,2)O A B -,,,(,)M x y 为曲线C 上任意一点,满足MA MB +()2OM OA OB =⋅++.(1)求曲线C 的方程;(2)已知点(1,2)P ,,R S 为曲线C 上的不同两点,且PR PS ⊥,PD RS ⊥,D 为垂足,证明:存在定点Q ,使||DQ 为定值.21.如图所示,已知抛物线24x y =的焦点为F ,过F 的直线交抛物线于A ,B 两点,A 在y 轴左侧且AB 的斜率大于0.(1)当直线AB 的斜率为1时,求弦长AB 的长度;(2)点()0,0P x 在x 轴正半轴上,连接PA ,PB 分别交抛物线于C ,D ,若//AB CD 且3AB CD =,求0x .22.已知点(1,0)F ,直线:2l x =-,P 为y 轴右侧或y 轴上动点,且点P 到l 的距离比线段PF 的长度大1,记点P 的轨迹为E . (1)求曲线E 的方程;(2)已知直线1:1l x =交曲线E 于A ,B 两点(点A 在点B 的上方),C ,D 为曲线E 上两个动点,且CAB DAB ∠=∠,求证:直线CD 的斜率为定值.参考答案1.A 【分析】抛物线化为标准方程,即可求解 【详解】 将抛物线212y x =化为标准方程得: 22x y =,故1p =,焦点坐标为10,2⎛⎫⎪⎝⎭故选:A 2.D 【分析】先将抛物线方程化为标准方程,从而可求出其焦点坐标 【详解】解:由24y x =,得214x y =, 所以抛物线的焦点在y 轴的正半轴上,且124p =, 所以18p =,1216p =, 所以焦点坐标为1(0,)16, 故选:D 3.D 【分析】由标准方程可确定焦点位置和焦点横坐标,从而得到结果. 【详解】由抛物线28y x =的方程知其焦点在x 在正半轴上, 且22p=,∴其焦点坐标为()2,0. 故选:D. 4.B 【分析】先求出抛物线3p =,再逆用焦点弦长公式即可得出答案. 【详解】由于抛物线26y x =,所以3p =,则过点3(,0)2F 作直线交抛物线于点,A B ,设点,A B 横坐标分别为12,x x ,则AB 中点的横坐标12015()222x x x AB p +==-=. 故选:B 5.C 【分析】(),x y 到坐标原点的距离,34125x y +-表示动点(),x y 到34120x y +-=的距离,再根据抛物线的定义判断即可; 【详解】解 |3412|5x y +-,此式表示的是动点(,)M x y 到定点(0,0)与定直线34120x y +-=的距离相等且定点不在定直线上,根据抛物线的定义可知:动点的轨迹是以定点()0,0为焦点,定直线34120x y +-=为准线的一条抛物线. 故选:C . 6.D 【分析】利用抛物线的定义,将抛物线上的点到焦点的距离转化为该点到准线的距离. 【详解】由题知,抛物线22(0)y px p =>的准线方程为2px =-, 若横坐标为3的点到焦点的距离为5,则由抛物线的定义知,352p ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,解得4p =. 故选:D. 7.C 【分析】由题意可知焦准距为2,由直线的斜率为MAF △是以4为边长的正三角形,从而求出三角形的面积.设准线l 与x 轴交于点N ,所以2FN =,因为直线AF的斜率为60AFN ∠=︒,所以4AF =,由抛物线定义知,MA MF =,且60MAF AFN ∠=∠=︒,所以MAF △是以424= 故选C . 8.D 【分析】先求出圆心坐标和半径,再利用勾股定理求解即可 【详解】易知抛物线22y x =的焦点为1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,由点()001,02M y y ⎛⎫> ⎪⎝⎭在抛物线上,可知1,12M ⎛⎫⎪⎝⎭,||1MF =以M 为圆心,||MF 为半径的圆交y 轴于G ,H两点,则||GH =故选:D 9.D 【分析】由条件得到1p =,设l 的直线方程为12x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程消元,然后韦达定理可得122y y m +=,121y y =-,然后结合2AF FB =解出12,y y 的值即可. 【详解】由题知1p =,抛物线方程为22y x =,设l 的直线方程为12x my =+,代入抛物线方程,得2210y my --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则122y y m +=,121y y =-.因为2AF FB =所以12y y ⎧=⎪⎨=⎪⎩或12y y ⎧=⎪⎨=⎪⎩故m =,即l的斜率为±. 故选:D【分析】首先求出抛物线的准线方程,由题意得到方程,解得即可; 【详解】解:抛物线()20y ax a =>即()201y ax a =>,可得准线方程14y a =-,抛物线()20y ax a =>上点1,2M m ⎛⎫ ⎪⎝⎭到其准线l 的距离为1,可得:11124a+=,解得12a =. 故选:B . 11.D 【分析】利用坐标表示直线OM 的斜率00012112882y k x ny nny ==++,再利用基本不等式求最大值. 【详解】设()00,P x y ,,180F n ⎛⎫ ⎪⎝⎭,M 是线段PF 的中点,所以00,2218M n x y ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎪⎝⎭.直线OM 的斜率为:020000001211228821188y y y k x x ny ny nny nn====++++. 显然00y >时的斜率较大,此时0011128k ny ny =≤=+,当且仅当00128ny ny =,014y n=时,斜率最大为1. 故选:D. 12.D 【分析】利用抛物线的定义知||PT 等于P 到准线94y =-的距离,则PT PA +最小值为A 到准线94y =-的距离,即可求PT PA +的最小值.【详解】由题意知:曲线C 是抛物线29x y =的右半部分且90,4T ⎛⎫⎪⎝⎭是焦点,∵P 为曲线C 上一点,若P 到准线94y =-的距离为d ,则||d PT =,∴PT PA d PA +=+,要使其值最小,则d PA +即为A 到准线94y =-的距离,∴PT PA +的最小值为921344+=. 故选:D 13.()0,1- 【分析】先将抛物线的方程转化为标准方程的形式24x y =-,即可判断抛物线的焦点坐标为0,2p ⎛⎫⎪⎝⎭,从而解得答案. 【详解】解:因为抛物线方程为214y x =-,即24x y =-,所以24p =-,12p=-, 所以抛物线的焦点坐标为()0,1-, 故答案为:()0,1-.14 【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,根据抛物线的定义结合作差法可得出12y y -的值,再利用两点间的距离公式求出12x x -的值,再利用直线的斜率公式可求得结果. 【详解】抛物线的标准方程为21x y a =,该抛物线的焦点为10,4F a ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为14y a =-, 设点()11,A x y 、()22,B x y ,由抛物线的定义可得1144AF y a =+=,2124BF y a=+=, 所以,122y y -=,因为A 、B均在第一象限,且12x x =>, 因为3AB ==,所以,12x x -因此,直线AB的斜率为1212y y k x x -==-. . 15.24y x =- 【分析】 由准线方程可得12p=,抛物线的焦点在x 的负半轴上,从而可求得抛物线的标准方程 【详解】解:因为抛物线的准线方程为1x =, 所以12p=,且抛物线的焦点在x 的负半轴上, 得2p =,所以抛物线标准方程为24y x =-, 故答案为:24y x =- 16【分析】求出抛物线的焦点坐标即为2221x y a+=()0a >的右焦点可得答案.【详解】由题意可知:抛物线的焦点坐标为()2,0, 由题意知2221x y a+=表示焦点在x 轴的椭圆,在椭圆中:2221,14b c a ==-=,所以25a =, 因为0a >,所以a =17.(1)14k =或34;(2)12k =.【分析】(1)设直线l 方程为2y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,由韦达定理求出12x x +、12x x ⋅、12y y ⋅、12y y +,再根据()()1212121224241MA MB x x x x y y y y ⋅=-++++++=即可求解.(2)由导数的几何意义求出过点A ,B 的切线方程,将()2,2M -代入两切线方程,即可得直线AB 的方程,进而可得直线l 的斜率. 【详解】解:(1)由题知,焦点()0,2F ,设过点F 的直线l 方程为2y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,得28160x kx --=,1212816x x k x x +=⎧⎨⋅=-⎩,所以()21212484y y k x x k +=++=+,()2121212244y y k x x k x x ⋅=⋅+++=,所以()()11222,22,2MA MB x y x y ⋅=-+⋅-+()()121212122424x x x x y y y y =-++++++216164k k =-+1=,解得14k =或34. (2)由抛物线方程得28x y =,24x y '=,所以过点A ,B 的切线方程分别为()1114x y y x x -=-和()2224x y y x x -=-,因为()2,2M -为两切线的交点,所以()111224x y x --=-,()222224xy x --=- 所以过A ,B 的直线方程为()22224242x x x xy x y --=-=-=-,即240x y -+=,所以12k =. 18.(1)28y x =;(2)1y x =+或51y x =-+. 【分析】(1)由双曲线和抛物线的几何性质,即可求解;(2)设()11,A x y ,()22,B x y 及直线l 的方程,与抛物线C 的方程联立,由判别式、韦达定理得出12x x +,12x x ,结合已知条件求出k 的值,即可求得直线l 的方程. 【详解】(1)由题设知,双曲线222:1412x y C -=的右顶点为()2,0, ∴22p=,解得4p =, ∴抛物线1C 的标准方程为28y x =. (2)设()11,A x y ,()22,B x y ,显然直线l 的斜率存在,故设直线l 的方程为1y kx =+,联立218y kx y x =+⎧⎨=⎩,消去y 得()222810k x k x +-+=,由0∆>得()222840k k -->,即2k <, ∴12228k x x k -+=-,1221x x k =. 又∵1FA FB ⋅=,()2,0F ,∴()()1212221FA FB x x y y ⋅=--+=,∴()()()()()()2121212121224111251x x x x kx kx k x x k x x -+++++=++-++=,即2450k k +-=, 解得1k =或5k =-,∴直线l 的方程为1y x =+或51y x =-+.19.(1)抛物线2:C y x =,M 方程为22(2)1x y -+=;(2)相切,理由见解析【分析】(1)根据已知抛物线与1x =相交,可得出抛物线开口向右,设出标准方程,再利用对称性设出,P Q 坐标,由OP OQ ⊥,即可求出p ;由圆M 与直线1x =相切,求出半径,即可得出结论;(2)先考虑12A A 斜率不存在,根据对称性,即可得出结论;若121323,,A A A A A A 斜率存在,由123,,A A A 三点在抛物线上,将直线121223,,A A A A A A 斜率分别用纵坐标表示,再由1212,A A A A 与圆M 相切,得出2323,y y y y +⋅与1y 的关系,最后求出M 点到直线23A A 的距离,即可得出结论. 【详解】(1)依题意设抛物线200:2(0),(1,),(1,)C y px p P y Q y =>-,20,1120,21OP OQ OP OQ y p p ⊥∴⋅=-=-=∴=,所以抛物线C 的方程为2y x =,(0,2),M M 与1x =相切,所以半径为1,所以M 的方程为22(2)1x y -+=; (2)设111222333(),(,),(,)A x y A x y A x y若12A A 斜率不存在,则12A A 方程为1x =或3x =, 若12A A 方程为1x =,根据对称性不妨设1(1,1)A , 则过1A 与圆M 相切的另一条直线方程为1y =,此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在3A ,不合题意; 若12A A 方程为3x =,根据对称性不妨设12(3,A A 则过1A 与圆M 相切的直线13A A为3)y x -=-,又131********A A y y k y x x y y -====∴=-+, 330,(0,0)x A =,此时直线1323,A A A A 关于x 轴对称,所以直线23A A 与圆M 相切; 若直线121323,,A A A A A A 斜率均存在,则121323121323111,,A A A A A A k k k y y y y y y ===+++, 所以直线12A A 方程为()11121y y x x y y -=-+, 整理得1212()0x y y y y y -++=,同理直线13A A 的方程为1313()0x y y y y y -++=, 直线23A A 的方程为2323()0x y y y y y -++=, 12A A 与圆M相切,1=整理得22212121(1)230y y y y y -++-=,13A A 与圆M 相切,同理22213131(1)230y y y y y -++-=所以23,y y 为方程222111(1)230y y y y y -++-=的两根,2112323221123,11y y y y y y y y -+=-⋅=--,M 到直线23A A 的距离为:2123|2|y -+=22121111y y +===+,所以直线23A A 与圆M 相切;综上若直线1213,A A A A 与圆M 相切,则直线23A A 与圆M 相切. 【点睛】关键点点睛:(1)过抛物线上的两点直线斜率只需用其纵坐标(或横坐标)表示,将问题转化为只与纵坐标(或横坐标)有关;(2)要充分利用1213,A A A A 的对称性,抽象出2323,y y y y +⋅与1y 关系,把23,y y 的关系转化为用1y 表示. 20.(1)24y x =;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意,算出MA ,MB 的坐标,进而求出+MA MB ,再利用平面向量数量积的坐标表示求出()2OM OA OB ⋅++,根据已知即可求解.(2)若直线RS y ⊥轴,则直线RS 与曲线C 只有一个交点,不合题意; 设直线RS 的方程为x my n =+,1122(,)(,)R x y S x y ,,联立24x my ny x=+⎧⎨=⎩,由韦达定理,根据0PR PS ⋅=,可得=25n m +,从而得直线过定点(5,2)M -, 进而在PDM △中,当(3,0)Q 为PM 中点时,DQ 为定值.【详解】解:(1)由(1,2)MA x y =--- ,(1,2)MB x y =-- 可得+(22,2)MA MB x y =--, +=2(1MA MB ∴,()2(,)(2,0)222OM OA OB x y x ⋅++=⋅+=+所以,由已知得2x +,化简得24y x =, 所以,曲线C 方程为24y x =.(2)证明:若直线RS y ⊥轴,则直线RS 与曲线C 只有一个交点,不合题意;设直线RS 的方程为x my n =+,联立24x my n y x =+⎧⎨=⎩,得2440y my n --=,则2=16160m n ∆+>,可得20m n +>,设1122(,)(,)R x y S x y ,,则12124,4y y m y y n +==-,21111111(2)(2)(1,2)1,2,244y y y PR x y y y ⎛⎫-+⎛⎫=--=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,同理222(2)(2),24y y PS y -+⎛⎫=- ⎪⎝⎭,因为PR PS ⊥,所以121212(2)(2)(2)(2)+(2)(2)=016y y y y PR PS y y --++⋅=--,所以[]1212(2)(2)(2)(2)+16=0y y y y --++,点(1,2)P 在曲线C 上,显然12y ≠且22y ≠, 所以121212(2)(2)+16=2()2048+20=0y y y y y y n m +++++=-+, 所以=25n m +,所以直线RS 的方程为(2)5x m y =++,因此直线过定点(5,2)M -,所以PM =PDM △是以PM 为斜边的直角三角形, 所以PM 中点(3,0)Q满足1=2DQ PM 所以存在(3,0)Q 使DQ 为定值. 【点睛】关键点点睛:设直线RS 的方程为x my n =+,1122(,)(,)R x y S x y ,,联立24x my ny x =+⎧⎨=⎩,由韦达定理,根据0PR PS ⋅=,得=25n m +,从而得直线过定点(5,2)M -是解决本题的关键. 21.(1)8;(2【分析】(1)写出直线AB 方程,把它与抛物线方程联立消元,用弦长公式即可得解;(2)利用给定条件建立起关于A 、B 的横坐标与0x 的关系式,再利用直线AB 与抛物线相交时A 、B 的横坐标的关系即可得解. 【详解】(1)依题意得焦点(0,1)F ,所以直线AB 方程为1y x =+,把1y x =+与24x y =联立得2440x x --=,设1122(,),(,)A x y B x y ,于是124x x +=,124x x ⋅=-,所以12||AB x =-=8=; (2)设()22,A t t,(,)CC C xy ,()0,0P x ,由 ||3||AB CD =,//AB CD ,可得||3||AP CP =,即200323()C C t y x t x x ⎧=⎨-=-⎩2013223C C y t t x x ⎧=⎪⎪⇔⎨+⎪=⎪⎩,而点C 在抛物线24x y =上, 则有22022433t x t +⎛⎫= ⎪⎝⎭2200220t x t x ⇔--=,令()22,B s s ,同理2200 220s x s x --=, 即t ,s 关于x 的方程2200220x x x x --=的两根,于是0s t x +=,202x st =-, 直线AB 斜率k (k>0),联立直线AB 方程:y =kx +1与抛物线方程24x y =得2440x kx --=,则2t ,2s 是此方程的两个根,即224t s ⋅=-,即1ts =-,2012x -=-,解得0x所以0x 【点睛】结论点睛:直线l :y =kx +b 上两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)间的距离12||||AB x x =-; 直线l :x =my +t 上两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)间的距离12||||AB y y -. 22.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)由题设条件分析讨论,再用抛物线定义即可得解;(2)求出点A 坐标,利用抛物线方程设出点C ,D 坐标,由条件探求出这两点纵坐标关系即可得解. 【详解】(1)依题意,线段PF 的长度等于P 到0:1l x =-的距离,由抛物线定义知, 点P 的轨迹是以(1,0)F 为焦点,0:1l x =-为准线的抛物线, 所以E 的方程为24y x =;(2)将1x =代入24y x =得2y =±,则(1,2)A ,(1,2)B -,如图:设抛物线E 上动点221212(,),(,)44y y C y D y ,显然直线AC ,AD 斜率存在,121124214AC y k y y -==+-,同理242ADk y =+,因为CAB DAB ∠=∠,则0AC AD k k +=,121212440220422y y y y y y +=⇒+++=⇒+=-++, 直线CD 的斜率122212124144y y k y y y y -===-+-, 即直线CD 的斜率为定值-1.。
抛物线的方程及性质[基础训练]1.过抛物线y 2=4x 焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,若|AB |=10,则AB 的中点到y 轴的距离等于( )A .1B .2C .3D .4答案:D 解析:抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0),准线为l :x =-1.设AB 的中点为E ,过A ,E ,B 分别作准线的垂线,垂足分别为C ,G ,D .EG 交y 轴于点H (如图所示).则由EG 为直角梯形ACDB 的中位线知, |EG |=|AC |+|BD |2=|AF |+|FB |2=|AB |2=5, |EH |=|EG |-1=4.则AB 的中点到y 轴的距离等于4.2.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 |=32x 0,则x 0=( )A.14B.12 C .1D .2答案:B 解析:由题意知,抛物线的准线为x =-14,因为|AF |=32x 0,根据抛物线的定义可得 x 0+14=|AF |=32x 0,解得x 0=12.3.[2019吉林长春一模]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|AF ||BF |=( )A.13 B.23 C.34D.43答案:A 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 1||AF |+|BF |=|BF |-|AF ||AF |+|BF |, 即cos 60°=|BF |-|AF ||AF |+|BF |=12,解得|AF ||BF |=13.4.[2019洛阳模拟]已知点M 是抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,F 为C 的焦点,MF 的中点坐标是(2,2),则p 的值为( )A .1B .2C .3D .4答案:D 解析:F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,那么M ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-p 2,4在抛物线上,即16=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-p 2,即p 2-8p +16=0,解得p =4.5.过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点,O 为坐标原点.若|AF |=3,则△AOB 的面积为( )A.22B. 2C.322D .2 2答案:C 解析:焦点F (1,0),设A ,B 分别在第一、四象限,则点A 到准线l :x =-1的距离为3,得A 的横坐标为2,纵坐标为22,AB 的方程为y =22(x -1),与抛物线方程联立可得2x 2-5x +2=0,所以B 的横坐标为12,纵坐标为-2,S △AOB =12×1×(22+2)=322.6.[2019海南海口模拟]过点F (0,3),且和直线y +3=0相切的动圆圆心轨迹方程是( )A .y 2=12xB .y 2=-12xC .x 2=-12yD .x 2=12y答案:D 解析:由已知条件知,动圆圆心到点F 和到直线y +3=0的距离相等,所以动圆圆心轨迹是以点F (0,3)为焦点,直线y =-3为准线的抛物线,故其方程为x 2=12y ,故选D.7.[2019豫南九校联考]已知点P 是抛物线x 2=4y 上的动点,点P 在x 轴上的射影是点Q ,点A 的坐标是(8,7),则|P A |+|PQ |的最小值为( )A .7B .8C .9D .10答案:C 解析:如图,抛物线的焦点为F (0,1),准线方程为y =-1,根据抛物线的定义知,|PF |=|PM |=|PQ |+1.∴|P A |+|PQ |=|P A |+|PM |-1=|P A |+|PF |-1≥|AF |-1=82+(7-1)2-1=10-1=9,当且仅当点P 在线段AF 上时,等号成立, 则|P A |+|PQ |的最小值为9. 故选C.8.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.54D.74答案:C 解析:如图,过A ,B 及线段AB 的中点C 向抛物线的准线l 作垂线,垂足分别为A 1,B 1,C 1,CC 1交y 轴于C 0.由抛物线定义可知,|AA 1|+|BB 1|=|AF |+|BF |, ∴|CC 0|=|CC 1|-|C 1C 0| =12(|AA 1|+|BB 1|)-|C 1C 0| =32-14=54, 故选C.9.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作直线l 交抛物线于A ,B 两点,交准线于点C ,若CB→=3BF →,则直线l 斜率为________. 答案:±22 解析:作BB 1垂直于准线,B 1为垂足,由抛物线定义可知,|BB 1|=|BF |, ∴|BC |=3|BB 1|.在Rt △B 1BC 中,tan ∠B 1BC =2 2. ∴tan α=22(α为倾斜角). 由对称性可知,斜率还可等于-2 2. ∴斜率为±2 2.10.[2017全国卷Ⅱ]已知F 是抛物线C :y 2=8x 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,则|FN |=________.答案:6 解析:如图,不妨设点M 位于第一象限内,抛物线C 的准线交x 轴于点A ,过点M 作准线的垂线,垂足为点B ,交y 轴于点P ,∴ PM ∥OF .由题意,知F (2,0),|FO |=|AO |=2. ∵ 点M 为FN 的中点,PM ∥OF , ∴ |MP |=12|FO |=1. 又|BP |=|AO |=2, ∴ |MB |=|MP |+|BP |=3.由抛物线的定义,知|MF |=|MB |=3, 故|FN |=2|MF |=6.11.[2017北京卷]已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点⎝⎛⎭⎪⎫0,12作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.(1)解:由抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1),得p =12. 所以抛物线C 的方程为y 2=x .抛物线C 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0, 准线方程为x =-14.(2)证明:由题意,设直线l 的方程为y =kx +12(k ≠0),l 与抛物线C 的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y =kx +12,y 2=x ,得4k 2x 2+(4k -4)x +1=0,则x 1+x 2=1-k k 2,x 1x 2=14k 2. 因为点P 的坐标为(1,1),所以直线OP 的方程为y =x ,点A 的坐标为(x 1,x 1). 直线ON 的方程为y =y 2x 2x ,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,y 2x 1x 2.因为y 1+y 2x 1x 2-2x 1=y 1x 2+y 2x 1-2x 1x 2x 2 =⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 1+12x 2+⎝⎛⎭⎪⎫kx 2+12x 1-2x 1x 2x 2=(2k -2)x 1x 2+12(x 2+x 1)x 2 =(2k -2)×14k 2+1-k 2k 2x 2=0, 所以y 1+y 2x 1x 2=2x 1,故A 为线段BM 的中点.[强化训练]1.[2019清华大学学术能力诊断]已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过焦点F 且斜率为3的直线与C 相交于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 =( )A.83p 2B.233p 2C.433p 2D.833p 2答案:B 解析:不妨设P 在第一象限,过Q 作QR ⊥PM ,垂足为R ,设准线与x 轴的交点为E ,∵直线PQ 的斜率为3,∴直线PQ 的倾斜角为60°.由抛物线焦点弦的性质可得|PQ |=|PF |+|QF |=p1-cos 60°+p 1+cos 60°=2p sin 260°=83p .在Rt △PRQ 中,sin ∠RPQ =|QR ||PQ |, ∴|QR |=|PQ |·sin ∠RPQ =83p ×32=433p , 由题意可知,|MN |=|QR |=433p , ∴S △MNF =12|MN |·|FE |=12×433p ×p =233p 2. 故选B.2.[2019湖北四地七校3月联考]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( )A .y 2=4xB .y 2=-4xC .y 2=8xD .y 2=-8x答案:D 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.[2019安徽芜湖模拟]已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦AB 的两端点坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1y 2x 1x 2的值一定等于( )A .-4B .4C .p 2D .-p 2答案:A 解析:①焦点弦AB ⊥x 轴,则x 1=x 2=p 2,则x 1x 2=p 24; ②若焦点弦AB 不垂直于x 轴, 可设直线AB :y =k ⎝⎛⎭⎪⎫x -p 2, 联立y 2=2px ,得k 2x 2-(k 2p +2p )x +p 2k 24=0,则x 1x 2=p 24.∵y 21=2px 1,y 22=2px 2,∴y 21y 22=4p 2x 1x 2=p 4. 又∵y 1y 2<0,∴y 1y 2=-p 2. 故y 1y 2x 1x 2=-4. 4.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的动点,点P 到准线的距离为d ,且点P 在y 轴上的射影是M ,点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫72,4,则|P A |+|PM |的最小值是( )A.72 B .4 C.92D .5答案:C 解析:设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,则F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0.又点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫72,4在抛物线的外侧,抛物线的准线方程为x =-12,则|PM |=d -12.又|P A |+d =|P A |+|PF |≥|AF |=5, 所以|P A |+|PM |≥92.5.设F 为抛物线y 2=6x 的焦点,A ,B ,C 为该抛物线上三点.若F A →+FB →+FC →=0,则|F A →|+|FB→|+|FC →|=( ) A .4 B .6 C .9D .12答案:C 解析:由题意,得抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,准线方程为x =-32.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),∵F A →+FB →+FC →=0,∴点F 是△ABC 的重心, ∴x 1+x 2+x 3=92. 由抛物线的定义,可得|F A |=x 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=x 1+32,|FB |=x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=x 2+32, |FC |=x 3-⎝⎛⎭⎪⎫-32=x 3+32,∴|F A →|+|FB →|+|FC →|=x 1+32+x 2+32+x 3+32 =9.6.[2019石家庄模拟]已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=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( )A .x 2=833y B .x 2=1633y C .x 2=8yD .x 2=16y答案:D 解析:因为x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为2,所以c a =2,即c 2a 2=a 2+b 2a 2=4,所以ba = 3.x 2=2py 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,x 2a2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b a x ,即y =±3x .由题意得p21+(3)2=2,所以p =8.故C 2的方程为x 2=16y .7.[2019永州模拟]已知点M ,N 是抛物线y =4x 2上不同的两点,F 为抛物线的焦点,且满足∠MFN =135°,弦MN 的中点P 到直线l :y =-116的距离为d ,若|MN |2=λ·d 2,则λ的最小值为( )A.22 B .1-22 C .1+22D .2+ 2答案:D 解析:抛物线y =4x 2的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116, 准线为y =-116,设|MF |=a ,|NF |=b ,由∠MFN =135°, 可得|MN |2=|MF |2+|NF |2-2|MF |·|NF |·cos ∠MFN =a 2+b 2+2ab , 由抛物线的定义,可得M 到准线的距离为|MF |,N 到准线的距离为|NF |, 由梯形的中位线定理,可得d =12(|MF |+|NF |)=12(a +b ),由|MN |2=λ·d 2,可得14λ=a 2+b 2+2ab (a +b )2=1-(2-2)ab (a +b )2≥1-(2-2)ab (2ab )2=1-2-24=2+24,可得λ≥2+2,当且仅当a =b 时,取得最小值2+ 2.8.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b a =________.答案:1+2 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.[2019河南安阳一模]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________.答案:2 解析:将P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1代入y 24+x2b 2=1,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.[2019湖北武汉一模]设抛物线y 2=2px (p >0)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,分别过点A ,B 作l 的垂线,垂足分别为点C ,D .若|AF |=2|BF |,且△CDF 的面积为2,则p 的值为________.答案:233 解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 因为直线AB 过焦点F ,所以y 1y 2=-p 2. 不妨设点A 在第一象限,因为|AF |=2|BF |,所以|y 1|=2|y 2|,所以-2y 22=-p 2.解得y 2=-22p ,所以y 1=-2y 2=2p . 所以S △CDF =12|y 1-y 2|×p =12×322p 2=2, 解得p =233.11.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上一点,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)求抛物线的方程;(2)若过M 作MN ⊥F A ,垂足为N ,求点N 的坐标. 解:(1)抛物线y 2=2px 的准线为x =-p2, 于是4+p2=5,∴p =2, ∴抛物线的方程为y 2=4x . (2)由(1)知,点A 的坐标是(4,4). 由题意,得B (0,4),M (0,2), 又∵F (1,0),∴k F A =43. ∵MN ⊥F A ,∴k MN =-34, ∴直线F A 的方程为y =43(x -1),① 直线MN 的方程为y =-34x +2,② 由①②联立,得x =85,y =45,∴N 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫85,45.。
高中数学高考总复习抛物线习题(附参考答案)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 +CM 2=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 ②①-②得y 12-y 22=2p (x 1-x 2), ∴k AB =y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2=p2,∵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,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 △AMF S △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=-mn x 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=16t 2-32<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 →=⎝⎛⎭⎫-y 24-2⎝⎛⎭⎫-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 =ca=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=y2 ③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=4xx 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).。
2022年新高考数学专题限时练习(五十四) 抛物线建议用时:40分钟一、选择题1.点M (5,3)到抛物线y =ax 2的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )A .x 2=112y B .x 2=112y 或x 2=-136y C .x 2=-136yD .x 2=12y 或x 2=-36yD [将y =ax 2化为x 2=1a y .当a >0时,准线y =-14a ,则3+14a =6,∴a =112. 当a <0时,准线y =-14a ,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+14a =6,∴a =-136.∴抛物线方程为x 2=12y 或x 2=-36y .]2.(2020·泰安模拟)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,O 为坐标原点,OF 为菱形OBFC 的一条对角线,另一条对角线BC 的长为2,且点B ,C 在抛物线E 上,则p =( )A .1B . 2C .2D .2 2B [由题意,⎝ ⎛⎭⎪⎫p 4,1在抛物线上,代入抛物线方程可得1=p 22,∵p >0,∴p =2,故选B.]3.(2020·北京高考)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ ⊥l 于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( )A .经过点OB .经过点PC.平行于直线OP D.垂直于直线OPB[如图所示:因为线段FQ的垂直平分线上的点到F,Q的距离相等,又点P在抛物线上,根据定义可知,|PQ|=|PF|,所以线段FQ的垂直平分线经过点P.故选B.]4.(多选)(2020·辽宁锦州月考)以下四个命题中,真命题的序号是()①平面内到两定点距离之比等于常数λ(λ≠1)的点的轨迹是圆;②平面内与定点A(-3,0)和B(3,0)的距离之差等于4的点的轨迹方程为x24-y25=1;③点P是抛物线x2=4y上的动点,点P在x轴上的射影是M,点A的坐标是A(1,0),则|P A|+|PM|的最小值是2+1;④已知点P为抛物线y2=4x上一个动点,点Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是17-1.A.①B.②C.③D.④AD[对于①,平面内到两定点的距离之比为定值(不等于1)的点的轨迹是圆,这个圆被称为阿波罗尼斯圆,所以①正确;对于②,根据题意,结合双曲线的定义,可知题中点的轨迹是双曲线的一支,所以②错误;对于③,根据题意,结合抛物线的定义,可求得|P A|+|PM|的最小值应为2-1,所以③错误;对于④,根据抛物线的定义,可知抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离是相等的,将其转化为到焦点的距离,结合圆的相关性质可知④是正确的.]5.(多选)(2020·山东胶州一中月考)已知抛物线y2=4x上一点P到准线的距离为d1,到直线l:4x-3y+11=0的距离为d2,则d1+d2的取值可以为()A.3 B.4C. 5 D.10ABD[抛物线上的点P到准线的距离等于到焦点F(1,0)的距离,过焦点F作直线4x-3y+11=0的垂线,则F到直线的距离为d1+d2的最小值,如图所示:所以(d1+d2)min=|4-0+11|42+(-3)2=3,故选ABD.]6.(2020·江西萍乡一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线l:x =-1,点M在抛物线C上,点M在直线l:x=-1上的射影为A,且直线AF的斜率为-3,则△MAF的面积为()A. 3 B.2 3C.4 3 D.8 3C[如图所示,设准线l与x轴交于点N.则|FN|=2.∵直线AF的斜率为-3,∴∠AFN=60°.∴∠MAF=60°,|AF|=4.由抛物线的定义可得|MA|=|MF|,∴△AMF是边长为4的等边三角形.∴S△AMF=34×42=4 3.故选C.]二、填空题7.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(2,0),则抛物线C的方程是________;若M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N,且M为FN的中点,则|FN|=________.y2=8x6[抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(2,0),可得p=4,则抛物线C的方程是y2=8x.由M为FN的中点,得M的横坐标为1,代入抛物线方程得y =±22,则M(1,±22),则点N的坐标为(0,±42),所以|FN|=22+(42)2=6.]8.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.26[建立平面直角坐标系如图所示,设抛物线方程为x2=-2py(p>0).由题意可知抛物线过点(2,-2),故4=4p,∴p=1,∴x2=-2y.故当y=-3时,x2=6,即x= 6.所以当水位降1米后,水面宽26米.]9.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作一条直线交抛物线于A,B两点.若|AF|=3,则|BF|=________.32[法一:由题意可知F(1,0),设A(x A,y A),B(x B,y B),点A在第一象限,则|AF|=x A+1=3,所以x A=2,y A=22,所以直线AB的斜率为k=222-1=2 2.则直线AB的方程为y=22(x-1),与抛物线方程联立整理得2x 2-5x +2=0,x A +x B =52, 所以x B =12,所以|BF |=12+1=32.法二:由1|AF |+1|BF |=2p 可知1|BF |=1-13=23, ∴|BF |=32.] 三、解答题10.如图,抛物线的顶点在原点,圆(x -2)2+y 2=4的圆心恰是抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)一条直线的斜率等于2,且过抛物线焦点,它依次截抛物线和圆于A ,B ,C ,D 四点,求|AB |+|CD |的值.[解] (1)设抛物线方程为y 2=2px (p >0), ∵圆(x -2)2+y 2=22的圆心恰是抛物线的焦点, ∴p =4.∴抛物线的方程为y 2=8x .(2)依题意直线AB 的方程为y =2x -4, 设A (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -4,y 2=8x ,得x 2-6x +4=0,∴x 1+x 2=6,|AD |=x 1+x 2+p =6+4=10. |AB |+|CD |=|AD |-|CB |=10-4=6.11.如图,已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点A (2,m )在抛物线E 上,且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点G (-1,0),延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:GF 为∠AGB 的平分线.[解] (1)由抛物线定义可得|AF |=2+p2=3,解得p =2.∴抛物线E 的方程为y 2=4x .(2)证明:∵点A (2,m )在抛物线E 上,∴m 2=4×2,解得m =±22,由抛物线的对称性,不妨设A (2,22),由A (2,22),F (1,0),∴直线AF 的方程为y =22(x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =22(x -1),y 2=4x ,得2x 2-5x +2=0,解得x =2或12,∴B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2.又G (-1,0),∴k GA =223,k GB =-223, ∴k GA +k GB =0,∴∠AGF =∠BGF . ∴GF 为∠AGB 的平分线.1.已知P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,Q 是圆(x -3)2+(y -1)2=1上的一个动点,N (1,0)是一个定点,则|PQ |+|PN |的最小值为( )A .3B .4C .5D .2+1A [由抛物线方程y 2=4x ,可得抛物线的焦点F (1,0),又N (1,0),所以N 与F 重合.过圆(x -3)2+(y -1)2=1的圆心M 作抛物线准线的垂线MH ,交圆于Q ,交抛物线于P ,则|PQ |+|PN |的最小值等于|MH |-1=3.]2.(2020·济宁三模)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线与抛物线C 的两个交点分别为A ,B ,且满足AF→=2FB →,E 为AB 的中点,则点E 到抛物线准线的距离为( )A .114B .94C .52D .54B [由题意得抛物线y 2=4x 的焦点坐标为(1,0),准线方程为x =-1,设 A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵AF →=2FB →,∴|AF |=2|BF |,∴x 1+1=2(x 2+1), ∴x 1=2x 2+1,∵|y 1|=2|y 2|,∴y 21=4y 22,∴x 1=4x 2,∴x 1=2,x 2=12.∴线段AB 的中点到该抛物线准线的距离为12[(x 1+1)+(x 2+1)]=94.故选B.] 3.已知点A (m,4)(m >0)在抛物线x 2=4y 上,过点A 作倾斜角互补的两条直线l 1和l 2,且l 1,l 2与抛物线的另一个交点分别为B ,C .(1)求证:直线BC 的斜率为定值;(2)若抛物线上存在两点关于BC 对称,求|BC |的取值范围. [解] (1)证明:∵点A (m,4)在抛物线上, ∴16=m 2,∴m =±4, 又m >0,∴m =4. 设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则k AB +k AC =x 1+44+x 2+44=x 1+x 2+84=0,∴x 1+x 2=-8.∴k BC =y 2-y 1x 2-x 1=x 22-x 214(x 2-x 1)=x 1+x 24=-2,∴直线BC 的斜率为定值-2.(2)设直线BC 的方程为y =-2x +b ,P (x 3,y 3),Q (x 4,y 4)关于直线BC 对称,设PQ 的中点为M (x 0,y 0),则k PQ =y 4-y 3x 4-x 3=x 3+x 44=x 02=12,∴x 0=1.∴M (1,-2+b ). 又点M 在抛物线内部, ∴-2+b >14,即b >94.由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x +b ,x 2=4y ,得x 2+8x -4b =0, ∴x 3+x 4=-8,x 3x 4=-4b . ∴|BC |=1+4|x 3-x 4|=5·(x 3+x 4)2-4x 3x 4 =5×64+16b .又b >94,∴|BC |>10 5.∴|BC |的取值范围为(105,+∞).1.(多选)(2020·黑龙江大庆一中月考)如图,过抛物线y 2=8x 的焦点F ,斜率为k 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,与抛物线准线交于C 点,若B 是AC 的中点,则( )A .k =±2 B .k =±2 2 C .|AB |=9D .|AB |=10BC [如图,设A ,B 在准线上的射影分别为D ,E ,连接AD ,BE ,设AB =BC =m ,直线l 的倾斜角为α,则|BE |=m |cos α|,所以|AD |=|AF |=|AB |-|BF |=|AB |-|BE |=m (1-|cos α|),|cos α|=|AD ||AC |=m (1-|cos α|)2m ,解得|cos α|=13,所以|sin α|=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223,故|k |=|tan α|=2 2.由抛物线焦点弦的弦长公式|AB |=2p sin 2α可得|AB |=81-19=9.综上,选BC. 或:由|cos α|=13得tan α=±22,可得直线方程.设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),将直线方程与抛物线方程联立,进而可解得x A +x B =5,于是|AB |=x A +x B +4=9.故选BC.]2.(2020·静安区二模)已知抛物线Γ:y 2=4x 的焦点为F ,若△ABC 的三个顶点都在抛物线Γ上,且F A →+FB→+FC →=0,则称该三角形为“核心三角形”. (1)是否存在“核心三角形”,其中两个顶点的坐标分别为(0,0)和(1,2)?请说明理由;(2)设“核心三角形”ABC 的一边AB 所在直线的斜率为4,求直线AB 的方程;(3)已知△ABC 是“核心三角形”,证明:点A 的横坐标小于2. [解] (1)抛物线Г:y 2=4x 的焦点为F (1,0),由F A →+FB →+FC →=0,得1=x A +x B +x C 3,0=y A +y B +y C3,故第三个顶点的坐标为3(1,0)-(0,0)-(1,2)=(2,-2),但点(2,-2)不满足抛物线的方程,即点(2,-2)不在抛物线上,所以这样的“核心三角形”不存在.(2)设直线AB 的方程为y =4x +t ,与y 2=4x 联立,可得y 2-y +t =0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3), y 1+y 2=1,x 1+x 2=14(y 1+y 2-2t )=14-12t , 由(x 1+x 2+x 3,y 1+y 2+y 3)=(3,0), 可得x 3=12t +114,y 3=-1, 代入方程y 2=4x ,可得11+2t =1, 解得t =-5,所以直线AB 的方程为4x -y -5=0.(3)证明:设直线BC 的方程为x =ny +m ,与y 2=4x 联立,可得y 2-4ny -4m =0,因为直线BC 与抛物线相交,故判别式Δ=16(n 2+m )>0,y 1+y 2=4n , 所以x 1+x 2=n (y 1+y 2)+2m =4n 2+2m , 可得点A 的坐标为(-4n 2-2m +3,-4n ), 又因为A 在抛物线上,故16n2=-16n2-8m+12,可得m=-4n2+3,2,因为m>-n2,所以n2<12故A的横坐标为-4n2-2m+3=-4n2+8n2=4n2<2.。
高考数学复习抛物线方程专题练习(附答案)平面内,到定点与定直线的隔断相等的点的轨迹叫做抛物线。
以下是抛物线方程专题练习,请考生查缺补漏。
(2019泰州中学检测)给定圆P:x2+y2=2x及抛物线S:y2=4x,过圆心P作直线l,此直线与上述两曲线的四个交点,自上而下顺次记为A,B,C,D,要是线段AB,BC,CD的长按此顺序组成一个等差数列,求直线l的方程.[解] 圆P的方程为(x-1)2+y2=1,则其直径长|BC|=2,圆心为P(1,0),设l的方程为ky=x-1,即x=ky+1,代入抛物线方程得:y2=4ky+4,设A(x1,y1),D(x2,y2),有则(y1-y2)2=(y1+y2)2-4y1y2=16(k2+1).故|AD|2=(y1-y2)2+(x1-x2)2=(y1-y2)2+2=(y1-y2)2=16(k2+1)2,因此|AD|=4(k2+1).根据等差数列性质得2|BC|=|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,|AD|=3|BC|=6,即4(k2+1)=6,k=,即l方程为x-y-=0或x+y-=0.2.(2019苏州调研)设抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,议决点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线的准线上,且BCx轴.求证:直线AC议决原点O.【常规证法】抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,显然直线AB 的斜率不为0,当AB斜率不存在时,直线AP方程为x=,不妨设A在第一象限,则易知A,B,C,此时kOA==2,kOC==2.kOA=kOC,A,O,C三点共线,即直线AC议决原点O.当AB斜率存在且不为0时,设直线AB方程为y=k代入y2=2px 得k2x2-(k2+2)px+=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=,(y1y2)2=p4,由题意知y1y20,y1y2=-p2kOC======kOA直线AC过原点O,综上,直线AC议决原点O.【奇妙证法】因为抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,而直线AB的斜率不为零,所以议决点F的直线AB的方程可设为x=my+.代入抛物线方程消去x得y2-2pmy-p2=0.若记A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是该方程的两个根,所以y1y2=-p2.因为BCx轴,且点C在准线x=-上,所以点C的坐标为,故直线CO的斜率为k===,即k也是直线OA的斜率,所以直线AC议决原点O.3.(2019南师附中检测)设A(x1,y1),B(x2,y2)为抛物线y2=2px(p0)上位于x轴两侧的两点.(1)若y1y2=-2p,证明直线AB恒过一个定点;(2)若p=2,AOB(O是坐标原点)为钝角,求直线AB在x轴上的截距的取值范畴.[解] (1)设直线AB在x轴上的截距为t,则可设直线AB的方程为x=my+t.代入y2=2px得y2=2p(my+t),即y2-2pmy-2pt=0,于是-2p=y1y2=-2pt,所以t=1,即直线AB 恒过定点(1,0).(2)因为AOB为钝角,所以0,即x1x2+y1y20.y=2px1,y=2px2,yy=2px12px2,于是x1x2===t2,故x1x2+y1y2=t2-2pt=t2-4t.解不等式t2-4t0,得00)把点P(-2,-4)代入得(-4)2=-2p(-2).解得p=4,抛物线方程为y2=-8x.当焦点在y轴负半轴上时,设方程为x2=-2py(p0),把点P(-2,-4)代入得(-2)2=-2p(-4).解得p=.抛物线方程为x2=-y.综上可知抛物线方程为y2=-8x或x2=-y.[答案] y2=-8x或x2=-y4.(2019广东高考)已知抛物线C的极点为原点,其焦点F(0,c)(c0)到直线l:x-y-2=0的隔断为.设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,此中A,B为切点.(1)求抛物线C的方程;(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;(3)当点P在直线l上移动时,求|AF||BF|的最小值.[解题思路] (1)由点到直线的隔断求c的值,得到F(0,c)后可得抛物线的方程;(2)采取设而不求计谋,先设出A(x1,y1),B(x2,y2),连合导数求切线PA,PB的方程,代入点P 的坐标,根据布局,可得直线AB的方程;(3)将|AF||BF|转化为关于x(或y)的函数,再求最值.[解] (1)依题意,设抛物线C的方程为x2=4cy(c0),由点到直线的隔断公式,得=,解得c=1(负值舍去),故抛物线C的方程为x2=4y.(2)由x2=4y,得y=x2,其导数为y=x.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x=4y1,x=4y2,切线PA,PB的斜率分别为x1,x2,所以切线PA的方程为y-y1=(x-x1),即y=x-+y1,即x1x-2y-2y1=0.同理可得切线PB的方程为x2x-2y-2y2=0.因为切线PA,PB均过点P(x0,y0),所以x1x0-2y0-2y1=0,x2x0-2y0-2y2=0,所以和为方程x0x-2y0-2y=0的两组解.所以直线AB的方程为x0x-2y-2y0=0.(3)由抛物线定义可知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,所以|AF||BF|=(y1+1)(y2+1)=y1y2+(y1+y2)+1.由消去x并整理得到关于y的方程为y2+(2y0-x)y+y=0.由一元二次方程根与系数的干系得y1+y2=x-2y0,y1y2=y.所以|AF||BF|=y1y2+(y1+y2)+1=y+x-2y0+1.又点P(x0,y0)在直线l上,所以x0-y0-2=0,即x0=y0+2,所以y+x-2y0+1=2y+2y0+5=22+,所以当y0=-时,|AF||BF|取得最小值,且最小值为.抛物线方程专题练习及答案就分享到这里,查字典数学网预祝考生可以考上自己理想的大学。
高考数学必考点专项第32练抛物线(A(一、单选题1. 顶点在坐标原点,焦点是双曲线22145x y -=的左焦点的抛物线标准方程是( ) A. 212x y =B. 212y x =-C. 24y x =-D. 212y x =2. 设抛物线24y x =上一点P 到y 轴的距离是2,则点P 到该抛物线焦点的距离是( ) A. 1B. 2C. 3D. 43. 设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为.l P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( )A. 经过点OB. 经过点PC. 平行于直线OPD. 垂直于直线OP4. 已知A 为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p =( )A. 2B. 3C. 6D. 95. 设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为 ( )A.B.C. (1,0)D. (2,0)6. 已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,点00()2pM 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1sin 3MFG ∠=,则抛物线C 的方程是( )A. 2y x =B. 22y x =C. 24y x =D. 28y x =7. 已知抛物线24y x =的焦点为F ,过点 F 的直线l 交抛物线于A , B 两点,延长 FB交准线于点C ,若||2||BC BF =,则||||BF AF 的值是( ) A.B.C.D.238. 已知点F 是抛物线24y x =焦点,M ,N 是该抛物线上两点,||||6MF NF +=,则MN 中点到准线距离为( )A.52B. 2C. 3D. 49. 已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,过F 作倾斜角为锐角的直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,弦AB 的中点M 到抛物线C 的准线的距离为5,则直线l 的方程为 ( )A. 30y --=B. 330x --=C. 10x y --=D. 10x --=10. 已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,点00()2pM x x >是抛物线C 上一点,以M 为圆心的圆与线段MF 相交于点A ,且被直线2px =截得的弦长为||MA ,若||3||MA AF =,则实数p 为( )A. 3B.C. 2D. 111. 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(3,6),圆2C :22+6+8=0x 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|PN |3|QM |+的最小值为( )A. B. C. D. 12. 已知抛物线22(0)y px p =>与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>有相同的焦点F ,点A 是两曲线的一个交点,且AF x ⊥轴,若l 为双曲线的一条渐近线,且倾斜角为θ,则cos 2(sin 1)(sin 1)θθθ-+等于( )A. 1+B. 1C.D. 3二、多选题13. 在平面直角坐标系xOy 中,过抛物线22x y =的焦点的直线l 与该抛物线的两个交点为11(,)A x y ,22(,)B x y ,则( )A. 1214y y =B. 以AB 为直径的圆与直线12y =-相切C. ||||OA OB +的最小值D. 经过点B 与x 轴垂直的直线与直线OA 交点一定在定直线上14. 过抛物线24y x =的焦点F 作直线交抛物线于,A B 两点,M 为线段AB 的中点,则下列结论正确的是( )A. 以线段AB 为直径的圆与直线12x =-相交B. 以线段BM 为直径的圆与y 轴相切C. 当2AF FB =时,9||2AB = D. ||AB 的最小值为4三、填空题15. 已知抛物线C :24y x =,焦点为F ,点 M 为抛物线C 上的点,且||6FM =,则M 的横坐标是__________,作MN x ⊥轴于点N ,则FMNS=__________.16. 已知抛物线22(0)y px p =>,若第一象限的,A B 在抛物线上,焦点为F ,||2AF =,||4BF =,||3AB =,求直线AB 的斜率为__________.17. 在平面直角坐标系xOy 中,设抛物线212y p x =与222x p y =在第一象限的交点为A ,若OA 的斜率为2,则21p p =__________. 18. 已知F 是抛物线216y x =-的焦点,O 为坐标原点,点P 是抛物线准线上的一动点,点A 在抛物线上,且||8AF =,则||||PA PO +的最小值为__________.四、解答题19. 如图,过抛物线24y x=的焦点F任作直线l,与抛物线交于A,B两点,AB与x 轴不垂直,且点A位于x轴上方,AB的垂直平分线与x轴交于D点.(1)若2,AF FB=求AB所在的直线方程;(2)求证:||||ABDF为定值.20. 在直角坐标系xOy中,动圆P与圆Q:22(2)1x y-+=外切,且圆P与直线1x=-相切,记动圆圆心P的轨迹为曲线.C(1)求曲线C的轨迹方程;(2)设过定点(2,0)S-的动直线l与曲线C交于A,B两点,试问:在曲线C上是否存在点(M与A,B两点相异),当直线MA,MB的斜率存在时,直线MA,MB的斜率之和为定值?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.答案和解析1.【答案】B解:因为2459c =+=,3c ∴=,∴抛物线的焦点(3,0)F -,32p-=-,6p ∴=,212.y x ∴=- 故选.B2.【答案】C解:由于抛物线24y x =上一点P 到y 轴的距离是2,故点P 的横坐标为2.再由抛物线24y x =的准线为1x =-,以及抛物线的定义可得点P 到该抛物线焦点的距离等于点P 到准线的距离,故点P 到该抛物线焦点的距离是2(1)3--=, 故选:.C3.【答案】B解:根据抛物线的定义可得||||PF PQ =,故线段FQ 的垂直平分线必过点.P 故选.B4.【答案】C解:设点A 的坐标为(,)x y , 由点A 到y 轴的距离为9,可得9,x = 由点A 到抛物线C 的焦点的距离为12,可得122px += 解得 6.p = 故选.C5.【答案】B解:将2x =代入抛物线22y px =,可得y =±OD OE ⊥,可得1OD OE k k ⋅=-,即1=-,解得1p =,所以抛物线方程为:22y x =,它的焦点坐标1(,0).2故选:.B6.【答案】C解:画出图形如图所示,作MD EG ⊥,垂足为D ,由题意得点0(,22)M x ,0()2px >在抛物线上,则082px =,① 由抛物线的性质,可知0||2p DM x =-, 因为1sin 3MFG ∠=, 所以011||||()332pDM MF x ==+,所以001()232p px x -=+,解得0x p =,② 由①②解得02(x p ==-舍去)或0 2.x p ==故抛物线C 的方程为24.y x =故选:.C解:由题意可知,2p =,则(1,0)F ,准线为直线1x =-, 过A ,B 分别作AM ,BN 垂直准线于M ,N , 则有||||BF BN =,||||AF AM =, 因为||2||BC BF =,所以||2||BC BN =, 所以||2||3BC CF =, 所以||23BN p =, 所以4||||3BN BF ==,8||3BC =, 所以||4CF =, 因为||||||p CF AM CA =,所以2||44||||||4||4||CF AM CF AF AF AM ===+++,解得||4AM =, 所以||4AF =,所以4||13||43BF AF ==, 故选:.B解:F 是抛物线24y x =的焦点,(1,0)F ∴,准线方程1x =-,设11(,)M x y ,22(,)N x y , 12||||116MF NF x x ∴+=+++=,解得124x x +=,∴线段MN 的中点横坐标为2,∴线段MN 的中点到该抛物线准线的距离为21 3.+=故选.C9.【答案】A解:抛物线C :24y x =的焦点为(1,0)F ,设直线l 的方程为(1)y k x =-,0k >,点11(,)A x y ,点22(,)B x y ,线段AB 的中点00(,)M x y , 由2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩,得2222(24)0k x k x k -++=, 所以0∆>,212224k x x k ++=,又因为弦AB 的中点M 到抛物线的准线的距离为5,所以12152x x ++=, 则然22224283k k k +=⇒=,又0k >,所以3k =30.y --= 故选:.A10.【答案】A解:将点M 的点坐标代入抛物线方程得0152px =, 解得0152x p=,即15(,15)2M p ,设圆M 的半径为R ,则过点M 作直线2px =的垂线,垂足为B ,所以||3RMB ==, 又因为||3||MA AF =, 所以4||3RMF =, 所以224()()1533R R -=, 解得3R =, 又因为115322p R p =-,解得3p =或5(p =-舍去). 故选.A11.【答案】C解:设抛物线的方程:22(0)y px p =>,焦点为F ,则3623p =⨯,则212p =,∴抛物线的标准方程:212y x =,焦点坐标(3,0)F ,准线方程为3x =-, 圆2C :22680x y x +-+=的圆心为(3,0),半径为1,由直线PQ 过圆的圆心即抛物线的焦点,可设直线l 的方程为:3my x =-,设P 、Q 坐标分别为,由联立,得 212360y my --=,21441440m ∆=+>恒成立,由韦达定理得:1212y y m +=,1236y y ⋅=-,,22121291212y y x x ⋅==⨯, 121111||||33PF QF x x ∴+=+++ ,则||3||||13(||1)PN QM PF QF +=+++||3||4PF QF =++当且仅当时等号成立,故选.C12.【答案】A解:将x c =代入双曲线22221x y a b -=中,解得2b y a=±,则,所以24222,4b c b a c a==, 即,所以,令tan baθ=, 即42tan 4tan 4θθ-=,解得2tan 222θ=+,故2222cos 2cos sin tan 112 2.(sin 1)(sin 1)cos θθθθθθθ-==-=+-+- 故选.A13.【答案】ABD解:由抛物线的方程可得焦点1(0,)2F ,显然过焦点F 的直线的斜率存在,设直线l 的方程为:12y kx =+, 联立2122y kx x y⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得:2210x kx --=,可得0∆>,122x x k +=,121x x =-,所以21212()121y y k x x k +=++=+,221212144x x y y ==; 所以A 正确;以AB 为直径的圆的圆心坐标为:1212(,)22x x y y ++,即21(,)2k k +, 根据抛物线的定义,可知半径12211||22122y y AB k +++==+, 所以圆心到直线12y =-的距离为:2211122k k ++=+等于半径,所以圆与直线相切,所以B 正确; 当直线AB 与x轴平行时,||||OA OB ==,||||OA OB += 所以||||OA OB +的最小值不是C 不正确;直线OA 的方程为:1112y x y x x x ==,与2x x =的交点坐标为:122(,)2x x x , 因为12122x x =-,所以经过点B 与x 轴垂直的直线与直线OA 交点在定直线12y =-上,故D 正确;故选:.ABD14.【答案】ACD解:24y x =的焦点(1,0)F ,准线方程为1x =-,设A ,B ,M 在准线上的射影为A ',B ',M ',由||||AF AA =',||||BF BB =',111||(||||)(||||)||222MM AA BB AF FB AB '='+'=+=,可得线段AB 为直径的圆与准线1x =-相切, 所以与直线12x =-相交, 故选项A 正确;当直线AB 的斜率不存在时,显然以线段BM 为直径的圆与y 轴相切;当直线AB 的斜率存在且不为0,可设直线AB 的方程为y kx k =-,联立24y x =,可得2222(24)0k x k x k -++=,设11(,)A x y ,22(,)B x y , 可得12242x x k +=+,121x x =,设13x =+,23x =-,可得M 的横坐标为221k +, MB 的中点的横坐标为2212(1)2x k++,222||1|BM x k=--,当1k =时,MB 的中点的横坐标为52,1||22MB =, 显然以线段BM 为直径的圆与y 轴相交,故选项B 错;2AF FB =时,122y y =-,1212244()222y y k x x k k k y k k +=+-=+-==-, 故24y k=-, 212121212(1)(1)[()1]y y k x k x k x x x x =--=-++22224(121)42k y k =--+=-=-, 将24y k =-代入得2162k=, 则28k =,则1249||22282AB x x =++=++=, 故选项C 正确; 显然当直线AB 垂直于x 轴,可得||AB 取得最小值4,故选项D 正确.故选:.ACD15.【答案】5解:抛物线C :24y x =,则焦点(1,0)F ,准线方程l 为1x =-,过点M 作ME l ⊥,垂足为E ,设00(,)M x y ,则||||6MF ME ==,所以016x +=,则05x =,所以点M 的横坐标为5;因为点M 在抛物线上,故204520y =⨯=, 所以0||25y =,即||25MN =,所以11||||(51)254 5.22FMN S FN MN =⨯⨯=⨯-⨯= 故答案为:5;4 5.16.【答案】2解:如图所示,设抛物线的准线为l ,作AC l ⊥于点C ,BD l ⊥于点D ,AE BD ⊥于点E ,由抛物线的定义,可得2AC AF ==,4BD BF ==, 22422,945BE AE AB BE ∴=-==-=-=,∴直线AB 的斜率5tan .2AB AE k ABE BE =∠== 故答案为:5.217.【答案】18解:由题意,设点A 的坐标(,)m n ,OA 的斜率为2,2n m ∴=,又A 是抛物线212y p x =与222x p y =在第一象限的交点,212n p m ∴=与222m p n =,将2n m =代入得2142m p m =与224m p m =,12p m ∴=,24m p =, 故2118p p =, 故答案为1.818.【答案】 解:点P 是抛物线216y x =-的准线上的一动点,P ∴点的横坐标为4,,由抛物线的定义得,A ∴到准线的距离为8,即A 点的横坐标为4-,又点A 在抛物线上,∴从而点A 的坐标为或,∴坐标原点关于准线的对称点的坐标为, 则当A ,P ,B 共线时, 取得最小值,最小值为:, 故答案为413. 19.【答案】解:(1)直线l 斜率不为0,(1,0)F ,设直线:1l x ty =+,11(,)A x y ,22(,)B x y ,A 点在x 轴上方,10y ∴>,20y <,由,可得2440y ty --=,0>,124y y t ∴+=,124y y =-,11222(1,)2(1,)AF FB x y x y =⇒--=-,122y y ∴-=,由,代入124y y =-,因为10y >,所以0t >,解得122t =,AB ∴所在直线方程为22220.x y --=(2)证明:设AB 中点为(,)N N N x y ,1222N y y y t +∴==,221N x t =+,2(21,2)N t t ∴+, 所以AB 中垂线2:2(21)l y t t x t '-=---,2(23,0)D t ∴+,22|||231|22DF t t ∴=+-=+,||(AB=244t ==+,则22||442(||22AB t DF t +==+定值).20. 【答案】解:(1)设动圆圆心为(,)P x y ,动圆圆心P 到点(2,0)Q 的距离与到直线1x =-距离差为定圆半径1,即动点P 到顶点(2,0)的距离等于到定直线2x =-的距离,根据圆抛物线的定义,动点P 的轨迹是以定点(2,0)为焦点,直线2x =-为准线的抛物线,圆心P 的轨迹为曲线C 的方程为:28y x =;(2))假设在曲线C 上存在点M 满足题设条件,不妨设00(,)M x y ,11(,)A x y ,22(,)B x y ; 1010108MA y y k x x y y -==-+,2020208MB y y k x x y y -==-+; 120210*********(2)88()MA MB y y y k k y y y y y y y y y y +++=+=+++++,① 显然动直线l 的斜率非零,故可设其方程为2x ty =-,()t R ∈,联立28y x =,整理得28160y ty -+=,128y y t ∴+=,1216y y =,且12y y ≠,代入①式得020********MA MB t y k k y ty ++=++, 显然00y ≠,于是2000[8()64]()(16)160MA MB MB MA y k k t k k y y +-+++-=,②,欲使②式对任意t R ∈成立,必有,020016816MA MB y k k y y ∴+==+,即2016y =,04y =±, 将此代入抛物线C 的方程可求得满足条件的M 点坐标为(2,4),(2,4)-,综上所述,存在点(M 与A ,B 两点相异),其坐标为为(2,4),(2,4)-,直线MA 、MB 的斜率之和为定值.。
抛物线考纲要求1.了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;2.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.知识梳理1.抛物线的定义(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)的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)其数学表达式:{M||MF|=d}(d为点M到准线l的距离).2.抛物线的标准方程与几何性质图形标准方程y2=2px (p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离性质顶点O(0,0)对称轴y=0 x=0焦点F⎝⎛⎭⎫p2,0F⎝⎛⎭⎫-p2,0F⎝⎛⎭⎫0,p2F⎝⎛⎭⎫0,-p2离心率e=1准线方程x=-p2x=p2y=-p2y=p2范围x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 开口方向向右向左向上向下1.通径:过焦点且垂直于对称轴的弦长等于2p ,通径是过焦点最短的弦.2.抛物线y 2=2px (p >0)上一点P (x 0,y 0)到焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0的距离|PF |=x 0+p2,也称为抛物线的焦半径.诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)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一定是抛物线.( ) (2)方程y =ax 2(a ≠0)表示的曲线是焦点在x 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝⎛⎭⎫a 4,0,准线方程是x =-a4.( )(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )(4)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( )(5)过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物线的通径,那么抛物线x 2=-2ay (a >0)的通径长为2a .( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√解析 (1)当定点在定直线上时,轨迹为过定点F 与定直线l 垂直的一条直线,而非抛物线. (2)方程y =ax 2(a ≠0)可化为x 2=1a y ,是焦点在y 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝⎛⎭⎫0,14a ,准线方程是y =-14a.(3)抛物线是只有一条对称轴的轴对称图形.(4)一条直线平行抛物线的对称轴,此时与抛物线只有一个交点,但不相切.2.顶点在原点,且过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是________________. 答案 y 2=-92x 或x 2=43y解析 设抛物线的标准方程是y 2=kx 或x 2=my ,代入点P (-2,3),解得k =-92,m =43,所以y 2=-92x 或x 2=43y .3.抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点的个数为________. 答案 2解析 设P (x 1,y 1),则|PF |=x 1+2=5,得x 1=3,y 1=±2 6.故满足条件的点的个数为2.4.(2020·全国Ⅰ卷)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( ) A .2 B .3 C .6 D .9答案 C解析 设A (x ,y ),由抛物线的定义知,点A 到准线的距离为12,即x +p2=12.又因为点A 到y 轴的距离为9,即x =9, 所以9+p2=12,解得p =6.故选C.5.(2020·北京卷)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l ,P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ ⊥l 于Q .则线段FQ 的垂直平分线( ) A .经过点O B .经过点P C .平行于直线OP D .垂直于直线OP答案 B解析 不妨设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),P (x 0,y 0)(x 0>0),则Q ⎝⎛⎭⎫-p 2,y 0,F ⎝⎛⎭⎫p2,0,直线FQ 的斜率为-y 0p ,从而线段FQ 的垂直平分线的斜率为py 0,又线段FQ 的中点为⎝⎛⎭⎫0,y 02,所以线段FQ 的垂直平分线的方程为y -y 02=py 0(x -0),即2px -2y 0y +y 20=0,将点P 的横坐标代入,得2px 0-2y 0y +y 20=0,又2px 0=y 20,所以y =y 0,所以点P 在线段FQ 的垂直平分线上,故选B.6.(2021·昆明诊断)已知抛物线方程为y 2=8x ,若过点Q (-2,0)的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是________. 答案 [-1,1]解析 由题意知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x +2),代入抛物线方程,消去y 整理得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0,当k =0时,显然满足题意;当k ≠0时,Δ=(4k 2-8)2-4k 2·4k 2=64(1-k 2)≥0,解得-1≤k <0或0<k ≤1,因此k 的取值范围是[-1,1].考点一 抛物线的定义及标准方程1.顶点在原点,对称轴为坐标轴,焦点为直线3x -4y -12=0与坐标轴的交点的抛物线的标准方程为( )A .x 2=-12y 或y 2=16xB .x 2=12y 或y 2=-16xC .x 2=9y 或y 2=12xD .x 2=-9y 或y 2=-12x答案 A解析 对于直线方程3x -4y -12=0, 令x =0,得y =-3;令y =0,得x =4, 所以抛物线的焦点为(0,-3)或(4,0).当焦点为(0,-3)时,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0), 则p2=3,所以p =6, 此时抛物线的标准方程为x 2=-12y ;当焦点为(4,0)时,设抛物线方程为y 2=2px (p >0), 则p2=4,所以p =8, 此时抛物线的标准方程为y 2=16x .故所求抛物线的标准方程为x 2=-12y 或y 2=16x .2.若抛物线y 2=4x 上一点P 到其焦点F 的距离为2,O 为坐标原点,则△OFP 的面积为( )A.12 B .1C .32D .2答案 B解析 设P (x P ,y P ),由题可得抛物线焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.又点P 到焦点F 的距离为2,∴由定义知点P 到准线的距离为2. ∴x P +1=2,∴x P =1. 代入抛物线方程得|y P |=2,∴△OFP 的面积为S =12·|OF |·|y P |=12×1×2=1.3.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________. 答案 y 2=4x解析 设动圆的圆心坐标为(x ,y ),则圆心到点(1,0)的距离与到直线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y 2=4x . 感悟升华 1.应用抛物线定义的两个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)抛物线焦点到准线的距离为p .2.求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p ,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.考点二 抛物线的几何性质【例1】 (1)(2020·全国Ⅲ卷)设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫14,0B .⎝⎛⎭⎫12,0C .(1,0)D .(2,0)(2)A 是抛物线y 2=2px (p >0)上一点,F 是抛物线的焦点,O 为坐标原点,当|AF |=4时, ∠OF A =120°,则抛物线的准线方程是( )A .x =-1B .y =-1C .x =-2D .y =-2答案 (1)B (2)A解析 (1)将x =2与抛物线方程y 2=2px 联立,可得y =±2p ,不妨设D (2,2p ),E (2,-2p ),由OD ⊥OE ,可得OD →·OE →=4-4p =0,解得p =1,所以抛物线C 的方程为y 2=2x .其焦点坐标为⎝⎛⎭⎫12,0.故选B.(2)过A 向准线作垂线,设垂足为B ,准线与x 轴的交点为D (图略).因为∠OF A =120°,所以∠BAF =60°,所以△ABF 为等边三角形,∠DBF =30°,从而p =|DF |=2,因此抛物线的准线方程为x =-1.故选A.感悟升华 在解决与抛物线的性质有关的问题时,要注意利用几何图形的形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.【训练1】 (2021·长春质量监测)过抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点F 作直线与该抛物线交于A ,B 两点,若3|AF |=|BF |,O 为坐标原点,则|AF ||OF |=( )A.43 B .34C .4D .54答案 A解析 由题意,知F ⎝⎛⎭⎫0,p 2,准线l :y =-p 2. 作AE ⊥l 于点E ,BG ⊥l 于点G ,过点A 作AD ⊥BG 于点D ,交y 轴于点H ,设|AF |=x ,则|BF |=3x .由抛物线的定义,知|AE |=|AF |=x ,|BG |=|BF |=3x ,|AB |=x +3x =4x ,|BD |=3x -x =2x ,|FH |=p -x .由△AHF ∽△ADB ,得|AF ||AB |=|FH ||BD |,即x 4x =p -x 2x ,解得x =23p ,所以|AF ||OF |=23pp 2=43,故选A.考点三 与抛物线有关的最值问题角度1到焦点与定点距离之和(差)的最值问题【例2】点P为抛物线y2=4x上的动点,点A(2,1)为平面内定点,F为抛物线焦点,则:(1)|P A|+|PF|的最小值为________;(2)|P A|-|PF|的最小值为________,最大值为________.答案(1)3(2)-2 2解析(1)如图1,由抛物线定义可知,|PF|=|PH|,|P A|+|PF|=|P A|+|PH|,从而最小值为A 到准线的距离为3.(2)如图2,当P,A,F三点共线,且P在F A延长线上时,|P A|-|PF|有最小值为-|AF|=- 2.当P,A,F三点共线,且P在AF延长线上时,|P A|-|PF|有最大值为|AF|= 2.故|P A|-|PF|最小值为-2,最大值为 2.感悟升华 1.解决到焦点与定点距离之和的最小问题,先将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,再结合图形解决问题.2.到两定点距离之差的最值问题,当且仅当三点共线时取得最值.角度2到点与准线的距离之和的最值问题【例3】设P是抛物线y2=4x上的一个动点,则点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x =-1的距离之和的最小值为________.答案 5解析如图,易知抛物线的焦点为F(1,0),准线是x=-1,由抛物线的定义知点P到直线x =-1的距离等于点P到F的距离.于是,问题转化为在抛物线上求一点P,使点P到点A(-1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和最小,显然,连接AF与抛物线相交的点即为满足题意的点,此时最小值为[1--1]2+0-12= 5.感悟升华 解决到点与准线的距离之和的最值问题,先将抛物线上的点到准线的距离转化为到焦点的距离,再构造出“两点之间线段最短”,使问题得解.角度3 动弦中点到坐标轴距离的最短问题【例4】 已知抛物线x 2=4y 上有一条长为6的动弦AB ,则AB 的中点到x 轴的最短距离为( ) A.34 B .32C .1D .2答案 D解析 由题意知,抛物线的准线l :y =-1,过点A 作AA 1⊥l 交l 于点A 1,过点B 作BB 1⊥l 交l 于点B 1,设弦AB 的中点为M ,过点M 作MM 1⊥l 交l 于点M 1,则|MM 1|=|AA 1|+|BB 1|2.因为|AB |≤|AF |+|BF |(F 为抛物线的焦点),即|AF |+|BF |≥6,所以|AA 1|+|BB 1|≥6,2|MM 1|≥6,|MM 1|≥3,故点M 到x 轴的距离d ≥2,故选D. 感悟升华 解决动弦中点到坐标轴距离最短问题将定长线段的中点到准线的距离转化为线段端点到准线距离之和的一半,再根据三角形中两边之和大于第三边得出不等式求解. 角度4 焦点弦中的距离之和的最小问题【例5】 已知抛物线y 2=4x ,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,则|AC |+|BD |的最小值为________. 答案 2解析 由题意知F (1,0),|AC |+|BD |=|AF |+|FB |-2=|AB |-2,即|AC |+|BD |取得最小值时当且仅当|AB |取得最小值.依抛物线定义知,当|AB |为通径,即|AB |=2p =4时为最小值,所以|AC |+|BD |的最小值为2.感悟升华 过抛物线的焦点且与抛物线的对称轴垂直的弦称为抛物线的通径,通径是抛物线所有过焦点的弦中最短的,若能将问题转化为与通径有关的问题,则可以用通径最短求最值. 角度5 到定直线的距离的最小问题【例6】 抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是________. 答案 43解析 法一 如图,设与直线4x +3y -8=0平行且与抛物线y =-x 2相切的直线为4x +3y+b =0,切线方程与抛物线方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2,4x +3y +b =0消去y 整理得3x 2-4x -b =0,则Δ=16+12b =0,解得b =-43,故切线方程为4x +3y -43=0,抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是这两条平行线间的距离d =⎪⎪⎪⎪8-435=43.法二 对y =-x 2,有y ′=-2x ,如图,设与直线4x +3y -8=0平行且与抛物线y =-x 2相切的直线与抛物线的切点是T (m ,-m 2),则切线斜率k =y ′|x =m =-2m =-43,所以m =23,即切点T ⎝⎛⎭⎫23,-49,点T 到直线4x +3y -8=0的距离d =⎪⎪⎪⎪83-43-816+9=43,由图知抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是43.感悟升华 抛物线上的动点到定直线的距离,可以转化为平行线间的距离,也可以利用单变量设点利用函数思想求最值.【训练2】 (1)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A (-2,1)的距离之和最小,则该点的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-14,1 B .⎝⎛⎭⎫14,1 C .(-2,-22)D .(-2,22)(2)已知P 为抛物线y 2=4x 上一个动点,Q 为圆C :x 2+(y -4)2=1上一个动点,那么点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线准线的距离之和的最小值是________. 答案 (1)A (2)17-1解析 (1)如图,∵y 2=-4x ,∴p =2,焦点坐标为(-1,0).依题意可知当A ,P 及P 到准线的垂足三点共线时,点P 与点F 、点P 与点A 的距离之和最小,故点P 的纵坐标为1.将y =1代入抛物线方程求得x =-14,则点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫-14,1.故选A.(2)由题意知,圆C :x 2+(y -4)2=1的圆心为C (0,4),半径为1,抛物线的焦点为F (1,0).根据抛物线的定义,点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线准线的距离之和即点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线焦点的距离之和,因此|PQ |+|PF |≥|PC |+|PF |-1≥|CF |-1=17-1. 考点四 直线与抛物线的综合问题【例7】 (2019·全国Ⅰ卷)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,求直线l 的方程; (2)若AP →=3PB →,求|AB |.解 设直线l 的方程为y =32x +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(1)由题设得F ⎝⎛⎭⎫34,0,故|AF |+|BF |=x 1+x 2+32. 又|AF |+|BF |=4,所以x 1+x 2=52.由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x可得9x 2+12(t -1)x +4t 2=0, 其中Δ=144(1-2t )>0,则x 1+x 2=-12t -19. 从而-12t -19=52,得t =-78(满足Δ>0). 所以l 的方程为y =32x -78.(2)由AP →=3PB →可得y 1=-3y 2.由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x可得y 2-2y +2t =0,其中Δ=4-8t >0, 所以y 1+y 2=2,从而-3y 2+y 2=2,故y 2=-1,y 1=3. 代入C 的方程得x 1=3,x 2=13.所以A (3,3),B ⎝⎛⎭⎫13,-1,故|AB |=4133. 感悟升华 1.直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.2.有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.3.涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”、“整体代入”等解法.提醒 涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.【训练3】 (2020·汉中模拟)已知点M 为直线l 1:x =-1上的动点,N (1,0),过M 作直线l 1的垂线l ,l 交MN 的中垂线于点P ,记点P 的轨迹为C . (1)求曲线C 的方程;(2)若直线l 2:y =kx +m (k ≠0)与圆E :(x -3)2+y 2=6相切于点D ,与曲线C 交于A ,B 两点,且D 为线段AB 的中点,求直线l 2的方程.解 (1)由已知可得,|PN |=|PM |,即点P 到定点N 的距离等于它到直线l 1的距离,故点P 的轨迹是以N 为焦点,l 1为准线的抛物线,∴曲线C 的方程为y 2=4x .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 0,y 0),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,y 2=4x ,得k 2x 2+(2km -4)x +m 2=0, ∴x 1+x 2=4-2km k 2,∴x 0=x 1+x 22=2-km k 2, y 0=kx 0+m =2k ,即D ⎝⎛⎭⎫2-km k2,2k ,∵直线l 2与圆E :(x -3)2+y 2=6相切于点D , ∴|DE |2=6,且DE ⊥l 2, 从而⎝⎛⎭⎫2-km k 2-32+⎝⎛⎭⎫2k 2=6,k DE ·k =-1,即⎩⎨⎧2-kmk 2-3=-2,⎝⎛⎭⎫2-km k 2-32+⎝⎛⎭⎫2k 2=6,整理可得⎝⎛⎭⎫2k 2=2,即k =±2,∴m =0, 故直线l 2的方程为2x -y =0或2x +y =0.抛物线的几个“二级结论”的应用抛物线焦点弦的有关性质是高中数学的重要部分,了解和掌握相关结论,在解题时可迅速打开思路,抛物线焦点弦的常见结论如下:设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 (1)x 1·x 2=p 24.(2)y 1·y 2=-p 2.(3)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α是直线AB 的倾斜角).(4)1|AF |+1|BF |=2p为定值(F 是抛物线的焦点). 【例1】 过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,若|AF |=2|BF |,则|AB |等于( ) A .4 B .92C .5D .6答案 B[通法]易知直线l 的斜率存在,设为k ,则其方程为 y =k (x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,y 2=4x 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,得x A ·x B =1,①因为|AF |=2|BF |,由抛物线的定义得x A +1=2(x B +1), 即x A =2x B +1,② 由①②解得x A =2,x B =12,所以|AB |=|AF |+|BF |=x A +x B +p =92.[优解]法一 由对称性不妨设点A 在x 轴的上方,如图,设A ,B 在准线上的射影分别为D ,C ,作BE ⊥AD 于E ,设|BF |=m ,直线l 的倾斜角为θ, 则|AB |=3m ,由抛物线的定义知|AD |=|AF |=2m ,|BC |=|BF |=m ,所以cos θ=|AE ||AB |=13,所以tan θ=2 2.则sin 2θ=8cos 2θ,∴sin 2θ=89.又y 2=4x ,知2p =4,故利用弦长公式|AB |=2p sin 2θ=92.法二 因为|AF |=2|BF |,所以1|AF |+1|BF |=12|BF |+1|BF |=32|BF |=2p =1,解得|BF |=32,|AF |=3,故|AB |=|AF |+|BF |=92.【例2】 设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A.334B .938C .6332D .94答案 D[通法]由已知得焦点坐标为F ⎝⎛⎭⎫34,0,因此直线AB 的方程为y =33⎝⎛⎭⎫x -34,即4x -43y -3=0.与抛物线方程联立,化简得4y 2-123y -9=0, 故|y A -y B |=y A +y B2-4y A y B=6. 因此S △OAB =12|OF ||y A -y B |=12×34×6=94.[优解]由2p =3,及|AB |=2psin 2α得|AB |=2p sin 2α=3sin 230°=12. 原点到直线AB 的距离d =|OF |·sin 30°=38,故S △AOB =12|AB |·d =12×12×38=94.【例3】 如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若F 是AC 的中点,且|AF |=4,则线段AB 的长为( )A .5B .6C .163D .203答案 C[通法]如图,设l 与x 轴交于点M ,过点A 作AD ⊥l 交l 于点D ,由抛物线的定义知,|AD |=|AF |=4,由F 是AC 的中点,知|AD |=2|MF |=2p ,所以2p =4,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p2=x 1+1=4,所以x 1=3,可得y 1=23,所以A (3,23),又F (1,0),所以直线AF 的斜率k =233-1=3,所以直线AF 的方程为y =3(x -1),代入抛物线方程y 2=4x 得3x 2-10x +3=0,所以x 1+x 2=103,|AB |=x 1+x 2+p =163.故选C.[优解]法一 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p 2=x 1+1=4,所以x 1=3,又x 1x 2=p 24=1,所以x 2=13,所以|AB |=x 1+x 2+p =3+13+2=163.法二 因为1|AF |+1|BF |=2p ,|AF |=4,所以|BF |=43,所以|AB |=|AF |+|BF |=4+43=163. 思维升华 解决抛物线的焦点弦问题,应掌握通性通法,活用二级结论,提升数学抽象核心素养.A 级 基础巩固一、选择题1.抛物线x 2=12y 的焦点到准线的距离是( )A .2B .1C .12D .14答案 D解析 抛物线标准方程x 2=2py (p >0)中p 的几何意义为抛物线的焦点到准线的距离,又p =14.故选D.2.若抛物线y =ax 2的焦点坐标是(0,1),则a =( ) A .1 B .12C .2D .14答案 D解析 因为抛物线的标准方程为x 2=1a y ,所以其焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,14a ,则有14a =1,a =14.故选D.3.(2021·河南中原名校联考)已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是抛物线上的两点,且|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( ) A.34 B .1C .54D .74答案 C解析 如图所示,设抛物线的准线为l ,AB 的中点为M ,作AA 1⊥l 于点A 1,BB 1⊥l 于点B 1,MM 1⊥l 于点M 1,由抛物线的方程知p =12,由抛物线定义知|AA 1|+|BB 1|=|AF |+|BF |=3,所以点M 到y 轴的距离为|MM 1|-p 2=12(|AA 1|+|BB 1|)-p 2=12×3-14=54,故选C.4.(2021·衡水调研)若抛物线y 2=2px (p >0)上一点到焦点和到抛物线对称轴的距离分别为10和6,则抛物线的方程为( ) A .y 2=4xB .y 2=36xC .y 2=4x 或y 2=36xD .y 2=8x 或y 2=32x答案 C解析 因为抛物线y 2=2px (p >0)上一点到抛物线的对称轴的距离为6,所以若设该点为P ,则P (x 0,±6).因为P 到抛物线的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0的距离为10,所以由抛物线的定义得x 0+p2=10 ①.因为P 在抛物线上,所以36=2px 0 ②.由①②解得p =2,x 0=9或p =18,x 0=1,则抛物线的方程为y 2=4x 或y 2=36x .5.(2021·江西五校协作体联考)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 且倾斜角为锐角的直线l 与C 交于A ,B 两点,过线段AB 的中点N 且垂直于l 的直线与C 的准线相交于点M ,若|MN |=|AB |,则直线l 的倾斜角为( ) A .15° B .30°C .45°D .60°答案 B解析 分别过A ,B ,N 作抛物线准线的垂线,垂足分别为A ′,B ′,N ′,由抛物线的定义知|AF |=|AA ′|,|BF |=|BB ′|,|NN ′|=12(|AA ′|+|BB ′|)=12|AB |,因为|MN |=|AB |,所以|NN ′|=12|MN |,所以∠MNN ′=60°,即直线MN 的倾斜角为120°,又直线MN 与直线l 垂直且直线l 的倾斜角为锐角,所以直线l 的倾斜角为30°.故选B.6.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( )A.355B .2C .115D .3答案 B解析 由题可知l 2:x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,设抛物线的焦点为F (1,0),则动点P 到l 2的距离等于|PF |,则动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值,即焦点F 到直线l 1:4x -3y +6=0的距离,所以最小值是|4-0+6|5=2.二、填空题7.(2020·新高考山东卷)斜率为3的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则|AB |=________. 答案163解析 由题意得,抛物线焦点为F (1,0),设直线AB 的方程为y =3(x -1).由⎩⎨⎧y =3x -1,y 2=4x ,得3x 2-10x +3=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=103,所以|AB |=x 1+x 2+2=163.8.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.答案 2 6解析 建立如图平面直角坐标系,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0).由题意将点A (2,-2)代入x 2=-2py ,得p =1,故x 2=-2y .设B (x ,-3),代入x 2=-2y 中,得x =6,故水面宽为26米.9.(2021·昆明诊断)设F 为抛物线y 2=2x 的焦点,A ,B ,C 为抛物线上三点,若F 为△ABC 的重心,则|F A →|+|FB →|+|FC →|的值为________. 答案 3解析 依题意,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),又焦点F ⎝⎛⎭⎫12,0,所以x 1+x 2+x 3=3×12=32,则|F A →|+|FB →|+|FC →|=⎝⎛⎭⎫x 1+12+⎝⎛⎭⎫x 2+12+⎝⎛⎭⎫x 3+12=(x 1+x 2+x 3)+32=32+32=3. 三、解答题10.如图所示,抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,点P (1,2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上.(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;(2)当P A 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求y 1+y 2的值及直线AB 的斜率. 解 (1)由已知条件,可设抛物线的方程为y 2=2px (p >0).∵点P (1,2)在抛物线上,∴22=2p ×1,解得p =2. 故所求抛物线的方程是y 2=4x ,准线方程是x =-1. (2)设直线P A 的斜率为k P A ,直线PB 的斜率为k PB , 则k P A =y 1-2x 1-1(x 1≠1),k PB =y 2-2x 2-1(x 2≠1),∵P A 与PB 的斜率存在且倾斜角互补,∴k P A =-k PB . 由A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上,得y 21=4x 1,① y 22=4x 2,②∴y 1-214y 21-1=-y 2-214y 22-1,∴y 1+2=-(y 2+2). ∴y 1+y 2=-4.由①-②得,y 21-y 22=4(x 1-x 2),∴k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=-1(x 1≠x 2).11.(2021·安徽六校第二次联考)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,点A (a,3),点P 为抛物线C 上的动点.(1)若|P A |+|PF |的最小值为5,求实数a 的值;(2)设线段OP 的中点为M ,其中O 为坐标原点,若∠MOA =∠MAO =∠AOF ,求△OP A 的面积.解 (1)由题意知F (1,0),当线段AF 与抛物线C 没有公共点,即a >94时,设点P 在抛物线准线x =-1上的射影为D ,则D ,P ,A 三点共线时,|P A |+|PF |有最小值,为|AD |=a -(-1)=5,此时a =4; 当线段AF 与抛物线C 有公共点,即a ≤94时,则A ,P ,F 三点共线时,|P A |+|PF |有最小值,为|AF |=a -12+32=5,此时a =-3.综上,实数a 的值为-3或4.(2)因为∠MOA =∠MAO =∠AOF ,所以MA ∥x 轴且|MO |=|MA |=|MP |,设M (t,3),则P (2t,6),代入抛物线C 的方程得2t =9,于是|MO |=|MA |=|MP |=3132,所以S △OP A =12|MA |·|y P |=9132. B 级 能力提升12.(2021·银川联考)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,半径为3的圆C 过点O ,F ,且与抛物线的准线l 相切,则p 的值为( )A .1B .2C .4D .8 答案 C解析 设圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=9.∵半径为3的圆C 过点O ,F ,且与抛物线的准线l 相切, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2=9,⎝⎛⎭⎫p 2-a 2+b 2=9,3=a +p 2⇒⎩⎨⎧ p 2-a =a ,a =3-p 2⇒p =4.故选C. 13.(2020·贵阳模拟)抛物线y 2=4x 的焦点为F ,点P 在双曲线C :x 24-y 22=1的一条渐近线上,O 为坐标原点,若|OF |=|PF |,则△PFO 的面积为________.答案 23解析 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),双曲线C :x 24-y 22=1的渐近线方程为x ±2y =0, 不妨设P 在渐近线x -2y =0上,可设P (2m ,m ),m >0,由|OF |=|PF |可得2m -12+m 2=1,解得m =223, 则△PFO 的面积为12|OF |·|y P |=12×1×223=23. 14.(2019·全国Ⅲ卷)已知曲线C :y =x 22,D 为直线y =-12上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点;(2)若以E ⎝⎛⎭⎫0,52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.(1)证明 设D ⎝⎛⎭⎫t ,-12,A (x 1,y 1),则x 21=2y 1. 因为y ′=x ,所以切线DA 的斜率为x 1,故y 1+12x 1-t=x 1. 整理得2tx 1-2y 1+1=0.设B (x 2,y 2),同理可得2tx 2-2y 2+1=0.故直线AB 的方程为2tx -2y +1=0.所以直线AB 过定点⎝⎛⎭⎫0,12. (2)解 由(1)得直线AB 的方程为y =tx +12. 由⎩⎨⎧ y =tx +12,y =x 22可得x 2-2tx -1=0.于是x 1+x 2=2t ,x 1x 2=-1,y 1+y 2=t (x 1+x 2)+1=2t 2+1,|AB |=1+t 2|x 1-x 2|=1+t 2×x 1+x 22-4x 1x 2=2(t 2+1). 设d 1,d 2分别为点D ,E 到直线AB 的距离, 则d 1=t 2+1,d 2=2t 2+1. 因此,四边形ADBE 的面积S =12|AB |(d 1+d 2)=(t 2+3)t 2+1.设M 为线段AB 的中点,则M ⎝⎛⎭⎫t ,t 2+12. 因为EM →⊥AB →,而EM →=(t ,t 2-2),AB →与向量(1,t )平行, 所以t +(t 2-2)t =0,解得t =0或t =±1.当t =0时,S =3;当t =±1时,S =4 2.因此,四边形ADBE 的面积为3或4 2.。
高考数学历年(2018-2022)真题按知识点分类平面解析几何(圆锥曲线之抛物线)练习一、单选题1.(2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题)设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若AF BF =,则AB =( )A .2B .C .3D .2.(2022ꞏ天津ꞏ统考高考真题)已知抛物线212,,y F F =分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点1F ,与双曲线的渐近线交于点A ,若124F F A π∠=,则双曲线的标准方程为( )A .22110x y -=B .22116y x -=C .2214y x -=D .2214x y -=3.(2021ꞏ全国ꞏ统考高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( )A .1B .2C .D .44.(2021ꞏ天津ꞏ统考高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为( )AB C .2 D .35.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( )A .2B .3C .6D .96.(2020ꞏ北京ꞏ统考高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ).A .经过点OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP7.(2019ꞏ全国ꞏ高考真题)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A .2B .3C .4D .8二、多选题8.(2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知O 为坐标原点,点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,过点(0,1)B -的直线交C 于P ,Q 两点,则( )A .C 的准线为1y =-B .直线AB 与C 相切 C .2|OP OQ OA ⋅>D .2||||||BP BQ BA ⋅>9.(2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知O 为坐标原点,过抛物线2:2(0)C y px p =>焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点(,0)M p ,若||||AF AM =,则( )A .直线AB 的斜率为B .||||OB OF =C .||4||AB OF >D .180OAM OBM ∠+∠<︒三、填空题10.(2021ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则C 的准线方程为______.11.(2020ꞏ山东ꞏ统考高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点F 与双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左焦点重合,若两曲线相交于M ,N 两点,且线段MN 的中点是点F ,则该双曲线的离心率等于______.12.(2018ꞏ全国ꞏ高考真题)已知点()11M ,-和抛物线24C y x =:,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB ∠=︒,则k =________.13.(2019ꞏ北京ꞏ高考真题)设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为__________.14.(2018ꞏ北京ꞏ高考真题)已知直线l 过点(1,0)且垂直于x 轴,若l 被抛物线24y ax =截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.四、解答题15.(2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题)设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0D p ,过F 的直线交C 于M ,N 两点.当直线MD 垂直于x 轴时,3MF =.(1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ-取得最大值时,求直线AB 的方程.16.(2021ꞏ全国ꞏ高考真题)抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M 与l 相切. (1)求C ,M 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M 的位置关系,并说明理由.17.(2021ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2.(1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值.18.(2021ꞏ浙江ꞏ统考高考真题)如图,已知F 是抛物线()220y px p =>的焦点,M 是抛物线的准线与x 轴的交点,且2MF =,(1)求抛物线的方程;(2)设过点F 的直线交抛物线与A 、B 两点,斜率为2的直线l 与直线,,MA MB AB ,x轴依次交于点P ,Q ,R ,N ,且2RN PN QN =⋅,求直线l 在x 轴上截距的范围.19.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知椭圆C 1:22221x y a b +=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.20.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知椭圆C 1:22221x y a b +=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.21.(2020ꞏ浙江ꞏ统考高考真题)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若116=p ,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.22.(2020ꞏ山东ꞏ统考高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点O ,椭圆2214x y +=的顶点分别为1A ,2A ,1B ,2B ,其中点2A 为抛物线的焦点,如图所示.(1)求抛物线的标准方程;(2)若过点1A 的直线l 与抛物线交于M ,N 两点,且()12//OM ON B A +,求直线l 的方程.23.(2019ꞏ全国ꞏ高考真题)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3AP PB =,求|AB |.24.(2019ꞏ北京ꞏ高考真题)已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1). (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)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.25.(2018ꞏ北京ꞏ高考真题)已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线P A 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM QO λ= ,QN QO μ= ,求证:11λμ+为定值.26.(2019ꞏ浙江ꞏ高考真题)如图,已知点(10)F ,为抛物线22(0)y px p =>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ABC 的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 右侧.记,AFG CQG △△的面积为12,S S .(1)求p 的值及抛物线的准线方程; (2)求12S S 的最小值及此时点G 的坐标.五、双空题27.(2021ꞏ北京ꞏ统考高考真题)已知抛物线24y x =的焦点为F ,点M 在抛物线上,MN 垂直x 轴与于点N .若6MF =,则点M 的横坐标为_______;MNF 的面积为_______.参考答案1.B【要点分析】根据抛物线上的点到焦点和准线的距离相等,从而求得点A 的横坐标,进而求得点A 坐标,即可得到答案.【答案详解】由题意得,()1,0F ,则2AF BF ==,即点A 到准线=1x -的距离为2,所以点A 的横坐标为121-+=, 不妨设点A 在x 轴上方,代入得,()1,2A , 所以AB ==.故选:B 2.C【要点分析】由已知可得出c 的值,求出点A 的坐标,要点分析可得112AF F F =,由此可得出关于a 、b 、c的方程组,解出这三个量的值,即可得出双曲线的标准方程. 【答案详解】抛物线2y =的准线方程为x=则c =,则()1F 、)2F ,不妨设点A 为第二象限内的点,联立b y x a x c ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,可得x c bc y a =-⎧⎪⎨=⎪⎩,即点,bc A c a ⎫⎛- ⎪⎝⎭,因为112AF F F ⊥且124F F A π∠=,则12F F A △为等腰直角三角形,且112AF F F =,即2=bc c a,可得2ba=,所以,2222ba c c ab ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得12a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,因此,双曲线的标准方程为2214y x -=.故选:C.3.B【要点分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得p 的值.【答案详解】抛物线的焦点坐标为,02p ⎛⎫⎪⎝⎭,其到直线10x y -+=的距离:d == 解得:2p =(6p =-舍去). 故选:B.4.A【要点分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解.【答案详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c ya b-=,解得2b y a =±,所以22b AB a =, 又因为双曲线的渐近线方程为b y x a=±,所以2bcCD a =,所以2bc a =c =,所以222212a c b c =-=,所以双曲线的离心率ce a==故选:A.5.C【要点分析】利用抛物线的定义建立方程即可得到答案.【答案详解】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p =+,解得6p =. 故选:C.【点晴】本题主要考查利用抛物线的定义计算焦半径,考查学生转化与化归思想,是一道容易题.6.B【要点分析】依据题意不妨作出焦点在x 轴上的开口向右的抛物线,根据垂直平分线的定义和抛物线的定义可知,线段FQ 的垂直平分线经过点P ,即求解.【答案详解】如图所示:.因为线段FQ 的垂直平分线上的点到,F Q 的距离相等,又点P 在抛物线上,根据定义可知,PQ PF =,所以线段FQ 的垂直平分线经过点P .故选:B.【名师点睛】本题主要考查抛物线的定义的应用,属于基础题.7.D【要点分析】利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于p 的方程,即可解出p ,或者利用检验排除的方法,如2p =时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除A ,同样可排除B ,C ,故选D .【答案详解】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点(,0)2p是椭圆2231x y p p+=的一个焦点,所以23()2pp p -=,解得8p =,故选D .【名师点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养.8.BCD【要点分析】求出抛物线方程可判断A ,联立AB 与抛物线的方程求交点可判断B ,利用距离公式及弦长公式可判断C 、D.【答案详解】将点A 的代入抛物线方程得12p =,所以抛物线方程为2x y =,故准线方程为14y =-,A 错误;1(1)210AB k --==-,所以直线AB 的方程为21y x =-, 联立221y x x y=-⎧⎨=⎩,可得2210x x -+=,解得1x =,故B 正确;设过B 的直线为l ,若直线l 与y 轴重合,则直线l 与抛物线C 只有一个交点, 所以,直线l 的斜率存在,设其方程为1y kx =-,1122(,),(,)P x y Q x y ,联立21y kx x y=-⎧⎨=⎩,得210x kx -+=,所以21212Δ401k x x k x x ⎧=->⎪+=⎨⎪=⎩,所以2k >或2k <-,21212()1y y x x ==,又||OP ==,||OQ ==所以2||||||2||OP OQ k OA ⋅===>=,故C 正确;因为1||||BP x =,2||||BQ x =,所以2212||||(1)||15BP BQ k x x k ⋅=+=+>,而2||5BA =,故D 正确.故选:BCD9.ACD【要点分析】由AF AM =及抛物线方程求得3(,42p A ,再由斜率公式即可判断A 选项;表示出直线AB的方程,联立抛物线求得(,33p B -,即可求出OB 判断B 选项;由抛物线的定义求出2512pAB =即可判断C 选项;由0OA OB ⋅< ,0MA MB ⋅< 求得AOB ∠,AMB∠为钝角即可判断D 选项.【答案详解】对于A ,易得(,0)2pF ,由AF AM =可得点A 在FM 的垂直平分线上,则A 点横坐标为3224p pp +=, 代入抛物线可得2233242p y p p =⋅=,则3()42p A ,则直线AB的斜率为2342p p =-,A 正确;对于B,由斜率为可得直线AB的方程为2px y =+,联立抛物线方程得220y py p -=, 设11(,)B x y1p y p +=,则1y =212p x ⎛=⋅ ⎝⎭,解得13p x =,则(,)33p B ,则32p OB OF ==≠=,B 错误; 对于C ,由抛物线定义知:325244312p p pAB p p OF =++=>=,C 正确; 对于D,2333((,043434p p p p p OA OB ⎛⋅=⋅=⋅=-< ⎝⎭,则AOB ∠为钝角,又2225()(,)0423343236p p p p p MA MB ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅--=-⋅-+⋅=-< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,则AMB ∠为钝角,又360AOB AMB OAM OBM ∠+∠+∠+∠= ,则180OAM OBM ∠+∠< ,D 正确. 故选:ACD.10.32x =-【要点分析】先用坐标表示P Q ,,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得p ,即得结果.【答案详解】抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,所以P 的横坐标为2p,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±, 不妨设(,)2pP p ,因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧,又||6FQ = , (6,0),(6,)2pQ PQ p ∴+∴=-uu u r 因为PQ OP ⊥,所以PQ OP ⋅= 2602p p ⨯-=,0,3p p >∴=Q ,所以C 的准线方程为32x =-故答案为:32x =-.【名师点睛】利用向量数量积处理垂直关系是本题关键.111【要点分析】利用抛物线的性质,得到M 的坐标,再带入到双曲线方程中,即可求解. 【答案详解】由题意知: ,2,2pc p c -=-∴= ∴抛物线方程为:224,y px cx =-=-M 在抛物线上,所以(,2),M c c -M 在双曲线上,222241,c c a b∴-=2224224,60c a c a c a b =-∴-+=23e ∴=±,又()1,e ∈+∞, 1.e ∴=112.2【要点分析】方法一:利用点差法得到AB 的斜率,结合抛物线定义可得结果. 【答案详解】[方法一]:点差法设()()1122,,,A x y B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,所以22121244y y x x -=-所以1212124y y k x x y y -==-+, 取AB 中点()00,M x y ',分别过点A,B 作准线=1x -的垂线,垂足分别为,A B '' 因为90AMB ︒∠=,()()111222MM AB AF BF AA BB '''∴==+=+, 因为M '为AB 中点,所以MM '平行于x 轴,因为M (-1,1),所以01y =,则122y y +=即2k =. 故答案为:2.[方法二]:【最优解】焦点弦的性质记抛物线的焦点为F ,因为90AMB ∠=︒,则以AB 为直径的圆与准线相切于点M ,由抛物线的焦点弦性质可知MF AB ⊥,所以12AB FMk k =-=.[方法三]: 焦点弦性质+韦达定理记抛物线的焦点为F ,因为90AMB ∠=︒,则以AB 为直径的圆与准线相切于点M ,记AB 中点为N ,则()0,1N x ,设:1AB x ty =+,代入24y x =中,得2440y ty --=,所以1242y y t +==,得12t =,所以2AB k =. [方法四]:【通性通法】暴力硬算由题知抛物线2:4C y x =的焦点为(1,0)F ,设直线AB 的方程为(1)(0)y k x k =-≠,代入2:4C y x =中得()2222240k x k x k -++=,设()()1122,,,A x y B x y ,则21212224,1k x x x x k++==,同理有12124,4y y y y k+==-,由90AMB ∠=︒,即MA MB ⊥ .又()()11221,1,1,1MA x y MB x y =+-=+-,所以()()2112222441,11,110k MA MB x y x y k k +⋅=+-⋅+-=--= ,得2k =.[方法五]:距离公式+直角三角形的性质设直线为1x my =+,与24y x =联立得2440y my --=,则4,4,A B A By y m y y +=⎧⎨=-⎩从而()2242A B A B x x m y y m +=++=+,可得AB 的中点()221,2N m m +,所以||MN =.又由弦长公式知()2||41AB m ==+.由90AMB ∠=︒得2||||MN AB =,解得12m =,所以12k m ==.[方法六]:焦点弦的性质应用由题可知,线段AB 为抛物线的焦点弦,90AMB ∠=︒,由于以抛物线的焦点弦为直径的圆必与准线相切,又点M 恰为抛物线准线上的点,因此,以AB 为直径的圆必与准线相切于点M .过点M 作平行于Ox 轴的直线交AB 于点N ,则N 为圆心. 设()()()()11220012,,,,,0,0A x y B x y N x y y y ><,则12012y y y +==.又因为2124y y p ⋅=-=-,所以联立解得11y =+1y 的值代入2114y x =中求得1x =因为抛物线C 的焦点(1,0)F ,所以22AB NF k k k ====. 【整体点评】方法一:根据点差法找出直线AB 的斜率与AB 两点纵坐标的关系,再根据抛物线定义求出AB 中点坐标,从而解出;方法二:直接根据焦点弦的性质解出,是该题的最优解;方法三:根据焦点弦性质可知,直线过点()0,1x ,再根据韦达定理求出直线AB 的斜率; 方法四:直接设出直线方程,联立运算,属于解决直线与抛物线位置关系问题的通性通法,思路直接,运算复杂;方法五:反设直线,再通过联立,利用直角三角形的性质求解,运算较复杂; 方法六:利用焦点弦的性质直接求出其中一点的坐标,再根据斜率公式求出.13.(x -1)2+y 2=4.【要点分析】由抛物线方程可得焦点坐标,即圆心,焦点到准线距离即半径,进而求得结果. 【答案详解】抛物线y 2=4x 中,2p =4,p =2, 焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1, 以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为 (x -1)2+y 2=22,即为(x -1)2+y 2=4.【名师点睛】本题主要考查抛物线的焦点坐标,抛物线的准线方程,直线与圆相切的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.14.(1,0)【答案详解】要点分析:根据题干描述画出相应图形,要点分析可得抛物线经过点(1,2),将点(1,2)坐标代入可求参数a 的值,进而可求焦点坐标.详细:由题意可得,点(1,2)P 在抛物线上,将(1,2)P 代入24y ax =中,解得:1a =,24y x ∴=,由抛物线方程可得:24,2,12pp p ===, ∴ 焦点坐标为(1,0).名师点睛:此题考查抛物线的相关知识,属于易得分题,关键在于能够结合抛物线的对称性质,得到抛物线上点的坐标,再者熟练准确记忆抛物线的焦点坐标公式也是保证本题能够得分的关键.15.(1)24y x =;(2):4AB x =+.【要点分析】(1)由抛物线的定义可得=2pMF p +,即可得解; (2)法一:设点的坐标及直线:1MN x my =+,由韦达定理及斜率公式可得2MN AB k k =,再由差角的正切公式及基本不等式可得2AB k =,设直线:AB x n =+,结合韦达定理可解. 【答案详解】(1)抛物线的准线为2px =-,当MD 与x 轴垂直时,点M 的横坐标为p , 此时=32pMF p +=,所以2p =, 所以抛物线C 的方程为24y x =;(2)[方法一]:【最优解】直线方程横截式设222231241234,,,,,,,4444y y y y M y N y A y B y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,直线:1MN x my =+,由214x my y x =+⎧⎨=⎩可得2440y my --=,120,4y y ∆>=-, 由斜率公式可得12221212444MN y y k y y y y -==+-,34223434444AB y y k y y y y -==+-, 直线112:2x MD x y y -=⋅+,代入抛物线方程可得()1214280x y y y --⋅-=,130,8y y ∆>=-,所以322y y =,同理可得412y y =, 所以()34124422MN AB k k y y y y ===++又因为直线MN 、AB 的倾斜角分别为,αβ,所以tan tan 22MN AB k k αβ===, 若要使αβ-最大,则0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,设220MN AB k k k ==>,则()2tan tan 1tan 11tan tan 1242k k k k αβαβαβ--===≤=+++, 当且仅当12k k =即2k =时,等号成立, 所以当αβ-最大时,AB k =,设直线:AB x n =+,代入抛物线方程可得240y n --=,34120,4416y y n y y ∆>=-==-,所以4n =,所以直线:4AB x =+. [方法二]:直线方程点斜式由题可知,直线MN 的斜率存在.设()()()()11223344,,,,,,,M x y N x y A x y B x y ,直线():1MN y k x =-由 2(1)4y k x y x =-⎧⎨=⎩得:()2222240k x k x k -++=,121x x =,同理,124y y =-.直线MD :11(2)2y y x x =--,代入抛物线方程可得:134x x =,同理,244x x =. 代入抛物线方程可得:138y y =-,所以322y y =,同理可得412y y =,由斜率公式可得:()()21432143212121.22114AB MN y y y y y yk k x x x x x x ---====--⎛⎫- ⎪⎝⎭(下同方法一)若要使αβ-最大,则0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,设220MN AB k k k ==>,则()2tan tan 1tan 11tan tan 1242k k k k αβαβαβ--===≤=+++, 当且仅当12k k =即2k =时,等号成立, 所以当αβ-最大时,2AB k =,设直线:AB x n =+,代入抛物线方程可得240y n --=,34120,4416y y n y y ∆>=-==-,所以4n =,所以直线:4AB x =+. [方法三]:三点共线设222231241234,,,,,,,4444y y y y M y N y A y B y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,设(),0P t ,若 P 、M 、N 三点共线,由221212,,44y y t y t PM PN y ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以22122144y y t y t y ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化简得124y y t =-,反之,若124y y t =-,可得MN 过定点(),0t 因此,由M 、N 、F 三点共线,得124y y =-,由M 、D 、A 三点共线,得138y y =-, 由N 、D 、B 三点共线,得248y y =-,则3412416y y y y ==-,AB 过定点(4,0)(下同方法一)若要使αβ-最大,则0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,设220MN AB k k k ==>,则()2tan tan 1tan 11tan tan 1242k k k k αβαβαβ--===≤=+++, 当且仅当12k k =即2k =时,等号成立,所以当αβ-最大时,AB k =,所以直线:4AB x =+. 【整体点评】(2)法一:利用直线方程横截式,简化了联立方程的运算,通过寻找直线,MN AB 的斜率关系,由基本不等式即可求出直线AB 的斜率,再根据韦达定理求出直线方程,是该题的最优解,也是通性通法;法二:常规设直线方程点斜式,解题过程同解法一;法三:通过设点由三点共线寻找纵坐标关系,快速找到直线AB 过定点,省去联立过程,也不失为一种简化运算的好方法.16.(1)抛物线2:C y x =,M 方程为22(2)1x y -+=;(2)相切,理由见解析【要点分析】(1)根据已知抛物线与1x =相交,可得出抛物线开口向右,设出标准方程,再利用对称性设出,P Q 坐标,由OP OQ ⊥,即可求出p ;由圆M 与直线1x =相切,求出半径,即可得出结论;(2)方法一:先考虑12A A 斜率不存在,根据对称性,即可得出结论;若121323,,A A A A A A 斜率存在,由123,,A A A 三点在抛物线上,将直线121223,,A A A A A A 斜率分别用纵坐标表示,再由1212,A A A A 与圆M 相切,得出2323,y y y y +⋅与1y 的关系,最后求出M 点到直线23A A 的距离,即可得出结论.【答案详解】(1)依题意设抛物线200:2(0),(1,),(1,)C y px p P y Q y =>-,2,1120,21OP OQ OP OQ y p p ⊥∴⋅=-=-=∴= , 所以抛物线C 的方程为2y x =,()2,0,M M 与1x =相切,所以半径为1,所以M 的方程为22(2)1x y -+=;(2)[方法一]:设111222333(),(,),(,)A x y A x y A x y 若12A A 斜率不存在,则12A A 方程为1x =或3x =, 若12A A 方程为1x =,根据对称性不妨设1(1,1)A , 则过1A 与圆M 相切的另一条直线方程为1y =,此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在3A ,不合题意; 若12A A 方程为3x =,根据对称性不妨设12(3,A A 则过1A 与圆M 相切的直线13A A为3)y x -=-,又131********A A y y k y x x y y -====∴=-+, 330,(0,0)x A =,此时直线1323,A A A A 关于x 轴对称, 所以直线23A A 与圆M 相切; 若直线121323,,A A A A A A 斜率均存在, 则121323121323111,,A A A A A A k k k y y y y y y ===+++, 所以直线12A A 方程为()11121y y x x y y -=-+, 整理得1212()0x y y y y y -++=,同理直线13A A 的方程为1313()0x y y y y y -++=, 直线23A A 的方程为2323()0x y y y y y -++=,12A A 与圆M相切,1=整理得22212121(1)230y y y y y -++-=,13A A 与圆M 相切,同理22213131(1)230y y y y y -++-=所以23,y y 为方程222111(1)230y y y y y -++-=的两根,2112323221123,11y y y y y y y y -+=-⋅=--,M 到直线23A A 的距离为:2123|2|y -+=22121111y y +===+,所以直线23A A 与圆M 相切;综上若直线1213,A A A A 与圆M 相切,则直线23A A 与圆M 相切.[方法二]【最优解】:设()()()222111113333322222,,,,,,,,A x y y x A x y y x A x y y x ===.当12x x =时,同解法1.当12x x ≠时,直线12A A 的方程为()211121y y y y x x x x --=--,即121212y y x y y y y y =+++. 由直线12A A 与M1=,化简得()121212130y y x x x +--+=,同理,由直线13A A 与M 相切得()131312130y y x x x +--+=.因为方程()1112130y y x x x +--+=同时经过点23,A A ,所以23A A 的直线方程为()1112130y y x x x +--+=,点M 到直线23A A1==.所以直线23A A 与M 相切.综上所述,若直线1213,A A A A 与M 相切,则直线23A A 与M 相切.【整体点评】第二问关键点:过抛物线上的两点直线斜率只需用其纵坐标(或横坐标)表示,将问题转化为只与纵坐标(或横坐标)有关;法一是要充分利用1213,A A A A 的对称性,抽象出2323,y y y y +⋅与1y 关系,把23,y y 的关系转化为用1y 表示,法二是利用相切等条件得到23A A 的直线方程为()1112130y y x x x +--+=,利用点到直线距离进行证明,方法二更为简单,开拓学生思路17.(1)24y x =;(2)最大值为13.【要点分析】(1)由抛物线焦点与准线的距离即可得解;(2)设()00,Q x y ,由平面向量的知识可得()00109,10P x y -,进而可得20025910y x +=,再由斜率公式及基本不等式即可得解.【答案详解】(1)抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为2p x =-,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为222p p p ⎛⎫--== ⎪⎝⎭,所以该抛物线的方程为24y x =; (2)[方法一]:轨迹方程+基本不等式法 设()00,Q x y ,则()00999,9PQ QF x y ==--,所以()00109,10P x y -,由P 在抛物线上可得()()200104109y x =-,即20025910y x +=,据此整理可得点Q 的轨迹方程为229525=-y x ,所以直线OQ 的斜率000220001025925910OQ y y y k y x y ===++, 当00y =时,0OQ k =; 当00y ≠时,0010925OQ k y y =+, 当00y >时,因为0092530y y +≥=, 此时103OQ k <≤,当且仅当00925y y =,即035y =时,等号成立;当00y <时,0OQ k <;综上,直线OQ 的斜率的最大值为13.[方法二]:【最优解】轨迹方程+数形结合法同方法一得到点Q 的轨迹方程为229525=-y x . 设直线OQ 的方程为y kx =,则当直线OQ 与抛物线229525=-y x 相切时,其斜率k 取到最值.联立2,29,525y kx y x =⎧⎪⎨=-⎪⎩得22290525k x x -+=,其判别式222940525⎛⎫∆=--⨯= ⎪⎝⎭k ,解得13k =±,所以直线OQ 斜率的最大值为13.[方法三]:轨迹方程+换元求最值法同方法一得点Q 的轨迹方程为229525=-y x . 设直线OQ 的斜率为k ,则22229525⎛⎫==-⎪⎝⎭y k x x x . 令11009⎛⎫=<≤ ⎪⎝⎭t t x ,则2292255=-+k t t 的对称轴为59t =,所以21110,933≤≤-≤≤k k .故直线OQ 斜率的最大值为13.[方法四]:参数+基本不等式法由题可设()24,4(0),(,)>P t t t Q x y .因为(1,0),9= F PQ QF ,所以()24,49(1,)--=--x t y t x y .于是249(1)49x t x y t y ⎧-=-⎨-=-⎩,所以21049104x t y t ⎧=+⎨=⎩则直线OQ的斜率为244194934==≤=++y t x t t t .当且仅当94t t=,即32t =时等号成立,所以直线OQ 斜率的最大值为13.【整体点评】方法一根据向量关系,利用代点法求得Q 的轨迹方程,得到直线OQ 的斜率关于y 的表达式,然后利用分类讨论,结合基本不等式求得最大值;方法二 同方法一得到点Q 的轨迹方程,然后利用数形结合法,利用判别式求得直线OQ 的斜率的最大值,为最优解;方法三同方法一求得Q 的轨迹方程,得到直线OQ 的斜率k 的平方关于x 的表达式,利用换元方法转化为二次函数求得最大值,进而得到直线OQ 斜率的最大值;方法四利用参数法,由题可设()24,4(0),(,)>P t t t Q x y ,求得x,y 关于t 的参数表达式,得到直线OQ 的斜率关于t 的表达式,结合使用基本不等式,求得直线OQ 斜率的最大值.18.(1)24y x =;(2)()(),771,⎡-∞---++∞⎣ . 【要点分析】(1)求出p 的值后可求抛物线的方程.(2)方法一:设:1AB x ty =+,()()1122,,,A x y B x y ,(),0N n ,联立直线AB 的方程和抛物线的方程后可得12124,4y y y y t =-+=,求出直线,MA MB 的方程,联立各直线方程可求出,,P Q R y y y ,根据题设条件可得()222134121n t n t ++⎛⎫= ⎪-⎝⎭-,从而可求n 的范围.【答案详解】(1)因为2MF =,故2p =,故抛物线的方程为:24y x =. (2)[方法一]:通式通法设:1AB x ty =+,()()1122,,,A x y B x y ,(),0N n , 所以直线:2yl x n =+,由题设可得1n ≠且12t ≠.由214x ty y x=+⎧⎨=⎩可得2440y ty --=,故12124,4y y y y t =-+=, 因为2RN PN QN =⋅,故2R P Q ⎫=⎪⎪⎭,故2R P Q y y y =⋅. 又()11:11y MA y x x =++,由()11112y y x x y x n⎧=+⎪+⎪⎨⎪=+⎪⎩可得()1112122P n y y x y +=+-,同理()2222122Q n y y x y +=+-,由12x ty yx n =+⎧⎪⎨=+⎪⎩可得()2121R n y t -=-, 所以()()()2212211212121=212222n n y n y t x y x y -++⎡⎤⨯⎢⎥-+-+-⎣⎦, 整理得到()()()2212221112112222y y n t n x y x y -⎛⎫=- ⎪++-+-⎝⎭, ()22221214212222t y y y y -=⎛⎫⎛⎫+-+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()()()()2222222121212112214212134+++2+442t t t y y y y y y y y y y y y --==+--⨯-+故()222134121n t n t ++⎛⎫= ⎪-⎝⎭-, 令21s t =-,则12s t +=且0s ≠, 故()22222234242411331+444421t s s s s s s t +++⎛⎫==+=++≥ ⎪⎝⎭-,故213141n n n ⎧+⎛⎫≥⎪ ⎪-⎨⎝⎭⎪≠⎩即214101n n n ⎧++≥⎨≠⎩,解得7n ≤--71n -+≤<或1n >.故直线l 在x轴上的截距的范围为7n ≤--71n -+≤<或1n >. [方法二]:利用焦点弦性质设直线AB 的方程为11x k y =+,直线MA 的方程为21x k y =-,直线MB 的方程为31x k y =-,直线l 的方程为221212,,,,,(,0)244y y y x m A y B y N m ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由题设可得1m ≠且112k ≠.由121,4x k y y x=+⎧⎨=⎩得21440y k y --=,所以121124,4y y k y y +==-. 因为2112231121114,44y y y k k y y y +==+=+, 12121223111212110444y y y y y y k k k k y y y y ++∴+=+++=+=-=,()21221212231121212111111441642y y y y y y k k k y y y y y y +⎛⎫⎛⎫=++=+⋅+-=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.由21,2x k y y x m =-⎧⎪⎨=+⎪⎩得2112p m y k +=-. 同理3112Q m y k +=-. 由11,2x k y y x m =+⎧⎪⎨=+⎪⎩得1112R m y k -=-. 因为2||||||RN PN QN =⋅,所以2R P Q y y y -⋅=即222211231(1)(1)13112422m m m k k k k ⎛⎫ ⎪-++== ⎪⎛⎫⎛⎫ ⎪-+--- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故22121314112k m m k ++⎛⎫= ⎪-⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭. 令112t k =-,则222221111113311244m t t m t t t t +++⎛⎫⎛⎫==++=++≥ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭. 所以210,1410,m m m -≠⎧⎨++≥⎩,解得7m ≤--71m -+≤<或1m>.故直线l 在x轴上的截距的范围为(,7[7)(1,)-∞---++∞ . [方法三]【最优解】:设()()22,2(0),,2A a a a B b b >,由,,A F B 三点共线得22222221b a ab a a b a -==-+-,即1ab =-.所以直线MA 的方程为22(1)1a y x a =++,直线MB 的方程为2222(1)(1)11b ay x x b a -=+=+++,直线AB 的方程为22(1)1ay x a =--. 设直线l 的方程为2(2)y x m m =+≠-, 则222(2)(2)(2),,,1112P Q R Nm a m a m a my y y x a a a a a a ----====--+++--. 所以()()2222222222(2)(2)||||||11m a m a RN PN QN a a a a +-=⋅⇔=--+-.故()()()222222222222111122140,2333111a a a t m t t a m t t a aa a ⎛⎫-- ⎪---+-+⎛⎫⎡⎤⎝⎭====∈ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎣⎦⎛⎫+-+- ⎪⎝⎭(其中1t a a =-∈R ).所以(,14[14)m ∈-∞-++∞ . 因此直线l 在x轴上的截距为(,7[7(1,)2m-∈-∞---++∞ . 【整体点评】本题主要是处理共线的线段长度问题,主要方法是长度转化为坐标.方法一:主要是用()()1122,,,A x y B x y 坐标表示直线,MA MB ,利用弦长公式将线段长度关系转为纵坐标关系,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范围.方法二:利用焦点弦的性质求得直线,MA MB 的斜率之和为0,再利用线段长度关系即为纵坐标关系,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范围.方法三:利用点,A B 在抛物线上,巧妙设点坐标,借助于焦点弦的性质求得点,A B 横坐标的关系,这样有助于减少变元,再将所求构建出函数关系式,再利用换元法等把复杂函数的范围问题转化为常见函数的范围.19.(1)12;(2)221:13627x y C +=,22:12C y x =.【要点分析】(1)求出AB 、CD ,利用43CD AB =可得出关于a 、c 的齐次等式,可解得椭圆1C 的离心率的值;(2)[方法四]由(1)可得出1C 的方程为2222143x yc c+=,联立曲线1C 与2C 的方程,求出点M的坐标,利用抛物线的定义结合5MF =可求得c 的值,进而可得出1C 与2C 的标准方程. 【答案详解】(1)(),0F c ,AB x ⊥轴且与椭圆1C 相交于A 、B 两点, 则直线AB 的方程为x c =,联立22222221x cx y a b a b c =⎧⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎩,解得2x c b y a =⎧⎪⎨=±⎪⎩,则22b AB a =,抛物线2C 的方程为24y cx =,联立24x c y cx=⎧⎨=⎩,解得2x c y c =⎧⎨=±⎩,4CD c ∴=,43CD AB = ,即2843b c a =,223b ac =,即222320c ac a +-=,即22320e e +-=,01e <<Q ,解得12e =,因此,椭圆1C 的离心率为12; (2)[方法一]:椭圆的第二定义由椭圆的第二定义知2||=-MF e a x c,则有200||⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭a MF e x a ex c ,所以0152-=a x ,即0210=-x a . 又由0||5=+=MF x c ,得052=-a x . 从而21052-=-aa ,解得6a =.所以3,6,6====c a b p .故椭圆1C 与抛物线2C 的标准方程分别是2221,123627+==x y y x .[方法二]:圆锥曲线统一的极坐标公式以(c,0)F 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系. 由(Ⅰ)知2a c =,又由圆锥曲线统一的极坐标公式2||1cos θ=-cMF ,得255cos θ=-c ,由132||11cos 2θ⨯=+c MF ,得3105cos θ=+c ,两式联立解得3c =. 故1C 的标准方程为2213627x y +=,2C 的标准方程为212y x =.[方法三]:参数方程由(1)知2,a c b ==,椭圆1C 的方程为2222143x y c c+=,所以1C 的参数方程为(θ为参数),将它代入抛物线22:4C y cx =的方程并化简得23cos 8cos 30θθ+-=,解得1cos 3θ=或cos 3θ=-(舍去),所以sin 3θ=,即点M的坐标为2,33⎛⎫ ⎪⎝⎭c .又||5MF =,所以由抛物线焦半径公式有5+=M x c ,即253+=cc ,解得3c =. 故1C 的标准方程为2213627x y +=,2C 的标准方程为212y x =.[方法四]【最优解】:利用韦达定理由(1)知2a c =,b =,椭圆1C 的方程为2222143x yc c+=,联立222224143y cx x y c c ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,消去y 并整理得22316120x cx c +-=, 解得23x c =或6x c =-(舍去),由抛物线的定义可得25533cMF c c =+==,解得3c =. 因此,曲线1C 的标准方程为2213627x y +=,曲线2C 的标准方程为212y x =.【整体点评】(2)方法一:椭圆的第二定义是联系准线与离心率的重要工具,涉及离心率的问题不妨考虑使用第二定义,很多时候会使得问题简单明了.方法二:圆锥曲线统一的极坐标公式充分体现了圆锥曲线的统一特征,同时它也是解决圆锥曲线问题的一个不错的思考方向.方法三:参数方程是一种重要的数学工具,它将圆锥曲线的问题转化为三角函数的问题,使得原来抽象的问题更加具体化.方法四:韦达定理是最常用的处理直线与圆锥曲线位置关系的方法,联立方程之后充分利用韦达定理可以达到设而不求的效果.20.(1)12;(2)1C :2211612x y +=,2C : 28y x =.【要点分析】(1)根据题意求出2C 的方程,结合椭圆和抛物线的对称性不妨设,A C 在第一象限,运用代入法求出,,,A B C D 点的纵坐标,根据4||||3CD AB =,结合椭圆离心率的公式进行求解即可;(2)由(1)可以得到椭圆的标准方程,确定椭圆的四个顶点坐标,再确定抛物线的准线方程,最后结合已知进行求解即可;【答案详解】解:(1)因为椭圆1C 的右焦点坐标为:(c,0)F ,所以抛物线2C 的方程为24y cx =,其中c 不妨设,A C 在第一象限,因为椭圆1C 的方程为:22221x y a b+=,所以当x c =时,有222221c y b y a b a +=⇒=±,因此,A B 的纵坐标分别为2b a ,2b a -;又因为抛物线2C 的方程为24y cx =,所以当x c =时,有242y c c y c =⋅⇒=±,所以,C D 的纵坐标分别为2c ,2c -,故22||bAB a=,||4CD c =.由4||||3CD AB =得2843b c a=,即2322(c c a a ⋅=-,解得2c a =-(舍去),12c a =.所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c =,b =,故22122:143x y C c c +=,所以1C 的四个顶点坐标分别为(2,0)c ,(2,0)c -,),(0,),2C 的准线为x c =-.由已知得312c c c c +++=,即2c =.所以1C 的标准方程为2211612x y +=,2C 的标准方程为28y x =.【名师点睛】本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆和抛物线的标准方程,考查了椭圆的四个顶点的坐标以及抛物线的准线方程,考查了数学运算能力.21.(Ⅰ)1(,0)32;(Ⅱ 【要点分析】(Ⅰ)求出抛物线标准方程,从而可得答案;(Ⅱ)方法一使用韦达定理、中点公式和解方程法分别求得1x 关于,,p m λ的表达式,得到关于,,p m λ的方程,利用基本不等式消去参数,得到关于p 的不等式,求解得到p 的最大值;方法二利用韦达定理和中点公式求得()00,A x y 的坐标关于,m p 的表达式,根据点()00,A x y 在椭圆上,得到关于21p 关于m 的函数表达式,利用基本不等式和二次函数的性质得解,运算简洁,为最优解;方法三利用点差法得到2201080y y y p ++=.根据判别式大于零,得到不等式221320y p ∆=-≥,通过解方程组求得22142y p =-+p 的最大值;方法四利用抛物线的参数方程设出点M 的参数坐标,利用斜率关系求得A 的坐标关于。
§9.5抛物线及其性质【考点集训】考点一抛物线的定义及其标准方程1.(2019届广东顶级名校期中联考,3)已知抛物线x2=ay(a≠0)的焦点为F,准线为l,该抛物线上的点M到x轴的距离为5,且|MF|=7,则焦点F到准线l的距离是()A.2B.3C.4D.5答案C2.(2018河南中原名校12月联考,11)已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为3,若抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1的渐的方程为()近线的距离为2,则抛物线C2A.x2=yB.x2=4yC.x2=12yD.x2=24y答案D3.(2018云南玉溪模拟,14)已知F是抛物线y=x2的焦点,M、N是该抛物线上的两点,|MF|+|NF|=3,则线段MN的中点到x轴的距离为.答案考点二抛物线的几何性质1.(2015陕西,3,5分)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为()A.(-1,0)B.(1,0)C.(0,-1)D.(0,1)答案B2.(2017广东中山一调,5)已知抛物线x2=2py(p>0)的准线与椭圆+=1相切,则p的值为()A.4B.3C.2D.1答案A3.(2019届安徽皖中地区9月调研,9)抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A(0,2),若线段AF的中点B在抛物线上,则|BF|=()A. B. C. D.答案D考点三直线与抛物线的位置关系1.(2019届安徽皖东第二次联考,8)若抛物线x2=2y在点(a>0)处的切线与两条坐标轴围成的三角形的面积是8,则此切线方程是()A.x-4y-8=0B.4x-y-8=0C.x-4y+8=0D.4x-y+8=0答案B2.(2014课标Ⅱ,10,5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,则|AB|=()A. B.6 C.12 D.7答案C3.(2019届福建福州9月质检,9)抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴上,直线x-y=0与抛物线C交于A、B两点,若P(1,1)为线段AB 的中点,则抛物线C的方程为()A.y=2x2B.y2=2xC.x2=2yD.y2=-2x4.(2018广东深圳二模,15)设过抛物线y2=2px(p>0)上任意一点P(异于原点O)的直线与抛物线y2=8px(p>0)交于A,B两点,直线OP 与抛物线y2=8px(p>0)的另一个交点为Q,则△=.△答案3炼技法【方法集训】方法1求抛物线的标准方程的方法1.(2018河南顶级名校12月联考,7)已知直线l过抛物线y2=-2px(p>0)的焦点,且与抛物线交于A、B两点,若线段AB的长是8,AB的中点到y轴的距离是2,则此抛物线的方程是()A.y2=-12xB.y2=-8xC.y2=-6xD.y2=-4x答案B2.(2019届湖南八校第一次调研,9)在平面直角坐标系xOy中,动点P到圆(x-2)2+y2=1上的点的最小距离与其到直线x=-1的距离相等,则P点的轨迹方程是()A.y2=8xB.x2=8yC.y2=4xD.x2=4y答案A3.(2017河北六校模拟,14)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点O是坐标原点,过点O,F的圆与抛物线C的准线相切,且该圆的面积为36π,则抛物线的方程为.答案y2=16x方法2抛物线定义的应用策略1.(2014课标Ⅰ,10,5分)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=x0,则x0=()A.1B.2C.4D.8答案A2.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l与抛物线交于B、C两点,l与抛物线的准线交于点A,且|AF|=6,=2,则|BC|=()A.8B.C.6D.答案D3.(2019届河南顶级名校高三入学测试,15)抛物线y2=8x的焦点为F,点A(6,3),P为抛物线上一点,且P不在直线AF上,则△PAF周长的最小值为.答案13方法3与直线和抛物线位置关系有关问题的求解方法1.(2018福建莆田模拟,6)已知O为坐标原点,F为抛物线C:y2=8x的焦点,过F作直线l与C交于A,B两点.若|AB|=10,则△OAB的重心的横坐标为()A. B.2 C. D.3答案B2.(2018湖北武汉模拟,9)过点P(2,-1)作抛物线x2=4y的两条切线,切点分别为A,B,PA,PB分别交x轴于E,F两点,O为坐标原点,则△PEF与△OAB的面积之比为()A. B. C. D.3.(2019届河南洛阳期中检测,20)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,抛物线上一点P的纵坐标为3,且|PF|=4,过M(m,0)作抛物线C的切线MA(斜率不为0),切点为A.(1)求抛物线C的方程;(2)求证:以FA为直径的圆过点M.解析(1)∵|PF|=yP+,∴4=3+,∴p=2.∴抛物线C的方程为x2=4y.(4分)(2)证明:设A(x0≠0),切线MA的斜率为k(k≠0).∵x2=4y,∴y=,∴y'=,∴k=.(5分)∴切线MA的方程为y-=(x-x0),即y=x-.(6分)∵切线过M(m,0),∴-=0.又∵x0≠0,∴x=2m.(8分)∵F(0,1),M(m,0),A(x0≠0),∴·=(-m,1)·-=(-m,1)·(m,m2)=0,(10分)∴∠FMA=90°,因此,以FA为直径的圆过点M.(12分)过专题【五年高考】A组统一命题·课标卷题组1.(2016课标全国Ⅱ,5,5分)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=()A. B.1 C. D.2答案D2.(2018课标全国Ⅰ,20,12分)设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(-2,0),过点A的直线l与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.解析(1)当l与x轴垂直时,l的方程为x=2,可得M的坐标为(2,2)或(2,-2).所以直线BM的方程为y=x+1或y=-x-1.(2)证明:当l与x轴垂直时,AB为MN的垂直平分线,所以∠ABM=∠ABN.当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-2)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2),则x1>0,x2>0.由-得ky2-2y-4k=0,可知y1+y2=,y1y2=-4.直线BM,BN的斜率之和为k BM+k BN=+=.①将x 1=+2,x 2=+2及y 1+y 2,y 1y 2的表达式代入①式分子,可得x 2y 1+x 1y 2+2(y 1+y 2)==-=0.所以k BM +k BN =0,可知BM,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM=∠ABN.综上,∠ABM=∠ABN.3.(2016课标全国Ⅲ,20,12分)已知抛物线C:y 2=2x 的焦点为F,平行于x 轴的两条直线l 1,l 2分别交C 于A,B 两点,交C 的准线于P,Q 两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR ∥FQ;(2)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程. 解析 由题设知F.设l 1:y=a,l 2:y=b,易知ab ≠0, 且A ,B ,P - ,Q - ,R -. 记过A,B 两点的直线为l,则l 的方程为2x-(a+b)y+ab=0.(3分) (1)证明:由于F 在线段AB 上,故1+ab=0. 记AR 的斜率为k 1,FQ 的斜率为k 2,则 k 1=- = - - = =-=-b=k 2. 所以AR ∥FQ.(5分)(2)设l 与x 轴的交点为D(x 1,0),则S △ABF =|b-a||FD|=|b-a| -,S △PQF = -. 由题设可得2×|b-a| -=-, 所以x 1=0(舍去)或x 1=1.设满足条件的AB 的中点为E(x,y). 当AB 与x 轴不垂直时, 由k AB =k DE 可得 =-(x ≠1). 而=y,所以y 2=x-1(x ≠1). 当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合. 所以,所求轨迹方程为y 2=x-1.(12分) B 组 自主命题·省(区、市)卷题组考点一 抛物线的定义及其标准方程1.(2014辽宁,8,5分)已知点A(-2,3)在抛物线C:y 2=2px 的准线上,记C 的焦点为F,则直线AF 的斜率为( )A.-B.-1C.-D.-答案 C2.(2016浙江,19,15分)如图,设抛物线y 2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线上的点A 到y 轴的距离等于|AF|-1.(1)求p 的值;(2)若直线AF 交抛物线于另一点B,过B 与x 轴平行的直线和过F 与AB 垂直的直线交于点N,AN 与x 轴交于点M.求M 的横坐标的取值范围.解析(1)由题意可得,抛物线上点A到焦点F的距离等于点A到直线x=-1的距离,由抛物线的定义得=1,即p=2.(2)由(1)得,抛物线方程为y2=4x,F(1,0),可设A(t2,2t),t≠0,t≠±1.因为AF不垂直于y轴,可设直线AF:x=sy+1(s≠0),由消去x得y2-4sy-4=0,故y1y2=-4,所以,B-.又直线AB的斜率为-,故直线FN的斜率为--.从而得直线FN:y=--(x-1),直线BN:y=-.所以N--.设M(m,0),由A,M,N三点共线得-=--,于是m=-.所以m<0或m>2.经检验,m<0或m>2满足题意.综上,点M的横坐标的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞).思路分析(1)利用抛物线的定义来解题;(2)由(1)知抛物线的方程,可设A点坐标及直线AF的方程,与抛物线方程联立可得B点坐标,进而得直线FN的方程与直线BN的方程,联立可得N点坐标,最后利用A,M,N三点共线可得kAN=k AM,最终求出结果.考点二抛物线的几何性质1.(2016四川,3,5分)抛物线y2=4x的焦点坐标是()A.(0,2)B.(0,1)C.(2,0)D.(1,0)答案D2.(2014安徽,3,5分)抛物线y=x2的准线方程是()A.y=-1B.y=-2C.x=-1D.x=-2答案A3.(2018北京,10,5分)已知直线l过点(1,0)且垂直于x轴.若l被抛物线y2=4ax截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为. 答案(1,0)4.(2017天津,12,5分)设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.已知点C在l上,以C为圆心的圆与y轴的正半轴相切于点A.若∠FAC=120°,则圆的方程为.答案(x+1)2+(y-)2=1考点三直线与抛物线的位置关系1.(2014湖南,14,5分)平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线x=-1的距离相等.若机器人接触不到过点P(-1,0)且斜率为k的直线,则k的取值范围是.答案(-∞,-1)∪(1,+∞)2.(2015浙江,19,15分)如图,已知抛物线C1:y=x2,圆C2:x2+(y-1)2=1,过点P(t,0)(t>0)作不过原点O的直线PA,PB分别与抛物线C1和圆C2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,则称该直线与抛物线相切,称该公共点为切点.解析(1)由题意知直线PA的斜率存在,故可设直线PA的方程为y=k(x-t),由-消去y,整理得x2-4kx+4kt=0,由于直线PA与抛物线相切,得k=t.因此,点A的坐标为(2t,t2).设圆C2的圆心为D(0,1),点B的坐标为(x,y0),由题意知:点B,O关于直线PD对称,故--解得因此,点B的坐标为.(2)由(1)知|AP|=t·,和直线PA的方程tx-y-t2=0.点B到直线PA的距离是d=,设△PAB的面积为S(t),所以S(t)=|AP|·d=.C组教师专用题组考点一抛物线的定义及其标准方程1.(2013课标Ⅰ,8,5分)O为坐标原点,F为抛物线C:y2=4x的焦点,P为C上一点,若|PF|=4,则△POF的面积为()A.2B.2C.2D.4答案C2.(2011课标,9,5分)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.18B.24C.36D.48答案C3.(2017山东,15,5分)在平面直角坐标系xOy中,双曲线-=1(a>0,b>0)的右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点.若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为.答案y=±x考点二抛物线的几何性质1.(2013课标Ⅱ,10,5分)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为()A.y=x-1或y=-x+1B.y=(x-1)或y=-(x-1)C.y=(x-1)或y=-(x-1)D.y=(x-1)或y=-(x-1)答案C2.(2014陕西,11,5分)抛物线y2=4x的准线方程为.答案x=-13.(2014上海,4,4分)若抛物线y2=2px的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为.答案x=-2考点三直线与抛物线的位置关系1.(2015四川,10,5分)设直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,与圆(x-5)2+y2=r2(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()A.(1,3)B.(1,4)C.(2,3)D.(2,4)答案D2.(2014四川,10,5分)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,·=2(其中O为坐标原点),则△ABO 与△AFO面积之和的最小值是()A.2B.3C.D.答案B3.(2014浙江,22,14分)已知△ABP的三个顶点都在抛物线C:x2=4y上,F为抛物线C的焦点,点M为AB的中点,=3.(1)若||=3,求点M的坐标;(2)求△ABP面积的最大值.解析(1)由题意知焦点F(0,1),准线方程为y=-1.设P(x,y0),由抛物线定义知|PF|=y0+1,得到y0=2,所以P(2,2)或P(-2,2).由=3,分别得M-或M.(2)设直线AB的方程为y=kx+m,点A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0).由得x2-4kx-4m=0,于是Δ=16k2+16m>0,x1+x2=4k,x1x2=-4m,所以AB中点M的坐标为(2k,2k2+m).由=3,得(-x,1-y0)=3(2k,2k2+m-1),所以---由=4y得k2=-m+.由Δ>0,k2≥0,得-<m≤.又因为|AB|=4·,点F(0,1)到直线AB的距离为d=-,所以S△ABP=4S△ABF=8|m-1|=-.记f(m)=3m3-5m2+m+1-.令f'(m)=9m2-10m+1=0,解得m=,m2=1.1可得f(m)在-上是增函数,在上是减函数,在上是增函数.又f=>f,所以,当m=时,f(m)取到最大值,此时k=±.所以,△ABP面积的最大值为.4.(2014福建,21,12分)已知曲线Γ上的点到点F(0,1)的距离比它到直线y=-3的距离小2.(1)求曲线Γ的方程;(2)曲线Γ在点P处的切线l与x轴交于点A,直线y=3分别与直线l及y轴交于点M,N.以MN为直径作圆C,过点A作圆C的切线,切点为B.试探究:当点P在曲线Γ上运动(点P与原点不重合)时,线段AB的长度是否发生变化?证明你的结论.解析(1)解法一:设S(x,y)为曲线Γ上任意一点,依题意,点S到F(0,1)的距离与它到直线y=-1的距离相等,所以曲线Γ是以点F(0,1)为焦点、直线y=-1为准线的抛物线,所以曲线Γ的方程为x2=4y.解法二:设S(x,y)为曲线Γ上任意一点,则|y-(-3)|---=2,依题意,知点S(x,y)只能在直线y=-3的上方,所以y>-3,所以--=y+1,化简得,曲线Γ的方程为x2=4y.(2)当点P在曲线Γ上运动时,线段AB的长度不变.证明如下:由(1)知抛物线Γ的方程为y=x2,设P(x,y0)(x0≠0),则y0=,由y'=x,得切线l的斜率k=y'=x,所以切线l的方程为y-y=x0(x-x0),即y=x0x-.由-得A.由-得M.又N(0,3),所以圆心C,半径r=|MN|=,|AB|=-=--=.所以点P在曲线Γ上运动时,线段AB的长度不变.5.(2014湖北,22,14分)在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.(1)求轨迹C的方程;(2)设斜率为k的直线l过定点P(-2,1).求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.解析(1)设点M(x,y),依题意得|MF|=|x|+1,即-=|x|+1,化简整理得y2=2(|x|+x).故点M的轨迹C的方程为y2=(2)在点M的轨迹C中,记C1:y2=4x,C2:y=0(x<0),依题意,可设直线l的方程为y-1=k(x+2).由方程组-可得ky2-4y+4(2k+1)=0.①(i)当k=0时,y=1.把y=1代入轨迹C的方程,得x=.故此时直线l:y=1与轨迹C恰好有一个公共点.(ii)当k≠0时,方程①的判别式为Δ=-16(2k2+k-1).②设直线l与x轴的交点为(x,0),则由y-1=k(x+2),令y=0,得x=-.③若由②③解得k<-1或k>,即当k∈(-∞,-1)∪∞时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点,故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点.若或由②③解得k∈-或-≤k<0,即当k∈-时,直线l与C1只有一个公共点,与C2有一个公共点.当k∈-时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点.故当k∈-∪-时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点.若由②③解得-1<k<-或0<k<,即当k∈--∪时,直线l与C1有两个公共点,与C2有一个公共点,故此时直线l与轨迹C恰好有三个公共点.综合(i)(ii)可知,当k∈(-∞,-1)∪∞∪{0}时,直线l与轨迹C恰好有一个公共点;当k∈-∪-时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点;当k∈--∪时,直线l与轨迹C恰好有三个公共点.6.(2014大纲全国,22,12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l'与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.解析(1)设Q(x,4),代入y2=2px得x0=.所以|PQ|=,|QF|=+x=+.由题设得+=×,解得p=-2(舍去)或p=2.所以C的方程为y2=4x.(5分)(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0).代入y2=4x得y2-4my-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4.故AB的中点为D(2m2+1,2m),|AB|=|y1-y2|=4(m2+1).又l'的斜率为-m,所以l'的方程为x=-y+2m2+3.将上式代入y2=4x,并整理得y2+y-4(2m2+3)=0.设M(x3,y3),N(x4,y4).则y3+y4=-,y3y4=-4(2m2+3).故MN的中点为E-,|MN|=|y3-y4|=.(10分)由于MN垂直平分AB,故A、M、B、N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,从而|AB|2+|DE|2=|MN|2,即4(m2+1)2++=,化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1.所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.(12分)7.(2012课标全国,20,12分)设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l.A为C上一点,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点.(1)若∠BFD=90°,△ABD的面积为4,求p的值及圆F的方程;(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值.解析(1)由已知可得△BFD为等腰直角三角形,|BD|=2p,圆F的半径|FA|=p.由抛物线定义可知A到l的距离d=|FA|=p.因为△ABD的面积为4,所以|BD|·d=4,即·2p·p=4,解得p=-2(舍去)或p=2.所以F(0,1),圆F的方程为x2+(y-1)2=8.(2)因为A,B,F三点在同一直线m上,所以AB为圆F的直径,∠ADB=90°.由抛物线定义知|AD|=|FA|=|AB|,所以∠ABD=30°,m的斜率为或-.当m的斜率为时,由已知可设n:y=x+b,代入x2=2py得x2-px-2pb=0.由于n与C只有一个公共点,故Δ=p2+8pb=0.解得b=-.因为m在y轴上的截距b1=,所以=3,所以坐标原点到m,n距离的比值为3.当m的斜率为-时,由图形对称性可知,坐标原点到m,n距离的比值为3.8.(2010全国Ⅰ,22,12分)已知抛物线C:y2=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·=,求△BDK的内切圆M的方程.解析设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x1,-y1),l的方程为x=my-1(m≠0).(1)证明:将x=my-1代入y2=4x并整理得y2-4my+4=0,从而y1+y2=4m,y1y2=4.①直线BD的方程为y-y2=-·(x-x2),即y-y2=-·-.令y=0,得x==1.所以点F(1,0)在直线BD上.(2)由(1)知,x1+x2=(my1-1)+(my2-1)=4m2-2,x1x2=(my1-1)(my2-1)=1.因为=(x1-1,y1),=(x2-1,y2),·=(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+4=8-4m2,故8-4m2=,解得m=±.所以l的方程为3x+4y+3=0,或3x-4y+3=0.又由①知y2-y1=±-=±,故直线BD的斜率为-=±,因而直线BD的方程为3x+y-3=0,或3x-y-3=0.因为KF为∠BKD的平分线,故可设圆心M(t,0)(-1<t<1),M(t,0)到l及BD的距离分别为,-.由=-得t=或t=9(舍去),故圆M的半径r==.所以圆M的方程为-+y2=.【三年模拟】时间:60分钟分值:65分一、选择题(每小题5分,共40分)1.(2019届安徽淮北第一中学期中考试,11)已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,-3)到焦点的距离为5,则抛物线的方程为()A.x2=8yB.x2=4yC.x2=-4yD.x2=-8y答案D2.(2019届贵州贵阳重点中学第一次联考,11)已知抛物线C:y2=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=3,则||=()A.3B.2C.D.答案D3.(2019届福建泉州五中11月月考,9)已知抛物线C:y2=4x,那么过抛物线C的焦点,长度不超过2015的整数的弦的条数是()A.4024B.4023C.2012D.2015答案B4.(2019届湖南湖北八市十二校第一次调研,9)已知点A(0,2),抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,若=,则p的值等于()A. B. C.2 D.4答案C5.(2019届湖北武汉重点中学期初调研,12)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为FN 的中点,则|FN|=()A.4B.6C.8D.10答案B6.(2019届广东韶关第一中学9月月考,11)直线l过抛物线y2=ax(a>0)的焦点F且与抛物线交于A,B两点,则·=()A. B. C.2a D.4a答案B7.(2019届广东佛山第一中学9月月考,11)已知P为抛物线y=ax2(a≠0)准线上一点,过点P作抛物线的切线PA,PB,切点分别为A,B.若切线PA的斜率为,则切线PB的斜率为()A.-aB.-3C.-D.-答案B8.(2017江西新余、宜春联考,11)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,A,B是抛物线上的两个动点,且满足∠AFB=,设线段AB 的中点M在l上的投影为N,则的最大值是()A. B. C. D.答案C二、填空题(共5分)9.(2017安徽黄山二模,14)已知抛物线C:y2=8x,焦点为F,点P(0,4),点A在抛物线上,当点A到抛物线准线l的距离与点A到点P的距离之和最小时,延长AF交抛物线于点B,则△AOB的面积为.答案4三、解答题(共20分)10.(2018广东惠州调研,20)已知圆x2+y2=12与抛物线x2=2py(p>0)相交于A,B两点,点B的横坐标为2,F为抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)若过点F且斜率为1的直线l与抛物线和圆交于四个不同的点,从左至右依次为P1,P2,P3,P4,求|P1P2|-|P3P4|的值.解析(1)设B(2,y),由题意得解之得所以抛物线的方程为x2=4y.(2)设点P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),P4(x4,y4),由题意知P1,P3在圆上,P2,P4在抛物线上.因为直线l过点F且斜率为1,所以直线l的方程为y=x+1.联立得2x2+2x-11=0,所以x1+x3=-1,x1x3=-,所以|P1P3|=-=×---=.由得x2-4x-4=0,所以x2+x4=4,x2x4=-4.所以|P2P4|=-=×--=8.由题意易知|P1P2|=|P1P3|-|P2P3|①,|P3P4|=|P2P4|-|P2P3|②,①-②得|P1P2|-|P3P4|=|P1P3|-|P2P4|,∴|P1P2|-|P3P4|=-8.11.(2019届广东佛山第一中学9月月考,20)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线C上的点M(2,y0)到F的距离为3.(1)求抛物线C的方程;(2)斜率存在的直线l与抛物线相交于相异的两点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1+x2=4.若线段AB的垂直平分线交x轴于点G,且·=5,求直线l的方程.解析(1)由抛物线定义知|MF|=2+,所以2+=3,解得p=2,所以,抛物线C的方程为y2=4x.(2)设线段AB的中点坐标为(2,m),则y1+y2=2m.因为直线l的斜率存在,所以m≠0,k AB=--=--=,所以直线AB的方程为y-m=(x-2),即2x-my+m2-4=0.由--得y2-2my+2m2-8=0,其中Δ>0,即m2<8,①-②线段AB的垂直平分线方程为y-m=-(x-2),令y=0,得x=4,所以G(4,0),所以=(x1-4,y1),=(x2-4,y2).因为·=5,所以(x1-4)(x2-4)+y1y2=5,即xx2-4(x1+x2)+16+y1y2=5,也即-4×4+16+y1y2=5③, 1把②代入③得(m2-4)2+8(m2-4)-20=0,化简,得(m2+6)(m2-6)=0,所以m2=6<8,所以m=±.所以直线l的方程为2x-y+2=0或2x+y+2=0.。
(1)若1l 过抛物线C 的焦点,且垂直于(2)若直线1l 的斜率k ∈2MN MQ =,且MNQ △【答案】(1)22y x =1(1)若B为线段AC的中点,求直线(2)若正方形DFMN的边长为实数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求出【答案】(1)22;λ=,理由见解析(2)存在2(1)由已知可得DN为抛物线的准线.(2)λ=,使得k1+k2=λk3,理由如下:存在2(1)若抛物线2C的焦点正好为椭圆1C的上顶点,求(2)椭圆1C与抛物线2C在第一象限的交点为于点Q,交抛物线2C于点M(Q,M值,并求当p取最大时直线l的斜率.(1)证明:以DE为直径的圆经过点(1)求点P的纵坐标的取值范围;(2)设D是抛物线2Γ上一点,且位于椭圆PCD的面积存在最大值.【答案】(1)3,22⎛⎫ ⎪⎝⎭;32⎛⎫(1)当k 取不同数值时,求直线l 与抛物线公共点的个数;(2)若直线l 与抛物线相交于A 、B (3)在x 轴上是否存在这样的定点均能使得MA MB k k ⋅为定值,若有,找出满足条件的点【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析(3)存在,()0,0M (1)420240x y x y -+-=+-=(1)写出这条抛物线的焦点坐标和准线方程;(2)求证:1x 、0x 、2x 成等差数列,(3)若A ,F ,B 三点共线,求出动点【答案】(1)焦点坐标为()0,1F ,准线方程为(2)证明见解析(3)1y =-,4(1)(1)抛物线的标准方程为24x y =,于是焦点坐标为(1)若抛物线2C 的焦点恰为椭圆1C (2)若椭圆1C 与抛物线2C 在第一象限的交点为交抛物线2C 于M ,且AM MB =,求【答案】(1)28y x =(2)p 的最大值为3540,此时直线(1)求抛物线的方程;(2)若||||AB CD =,求凹四边形OEBC 面积的最小值.【答案】(1)24y x =(2)324+①若0m ≤,2(22)S m =++②若0m >,((21)2S m ⎡=+⎢⎣综上所述,凹四边形OEBC 面积的最小值是。
作业8.8抛物线(一)一、单项选择题1.(2021·南昌市一模)抛物线y=2x2的焦点到准线的距离是()A.2B.1 C.12D.1 42.若抛物线y=ax2(a≠0)的焦点坐标是(0,1),则a=()A.1 B.12C.2 D.143.抛物线y=4x2关于直线x-y=0对称的抛物线的准线方程是()A.y=-1B.y=-116C.x=-1D.x=-1164.已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px(p>0)的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为()A.-43B.-1C.-34D.-125.(2021·云南昆明市高三三诊)已知F为抛物线x2=2py(p>0)的焦点,点P为抛物线上一点,以线段PF为直径的圆与x轴相切于点M,且满足|MF|=|PM|,|PF|=2,则p的值为()A.4B.3C.2D.16.(2021·青海西宁市高三复习检测)已知P是抛物线y2=4x上的一个动点,Q是圆(x-3)2+(y-1)2=1上的一个动点,N(1,0)是一个定点,则|PQ|+|PN|的最小值为()A.3B.4C.5 D.2+17.(2016·课标全国Ⅰ)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=42,|DE|=25,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.88.(2021·福建厦门第二次质量检查)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F的直线与曲线C交于A,B 两点,|AB|=6,则AB中点到y轴的距离是()A.1B.2C.3D.49.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,△ABC的顶点都在抛物线上,且满足FA→+FB→+FC→=0,则1k AB+1k BC+1k CA=()A.0B.1C.2D.2p10.(2021·南昌市二模)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线l与x轴的交点为K,P是抛物线上一点,若|PF|=5,则△PKF的面积为()A.4B.5C.8D.10二、多项选择题11.(2021·沧州七校联考)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程可以是()A.y2=2x B.y2=4x C.y2=8x D.y2=16x12.(2021·山东菏泽一模)已知直线l过抛物线C:y2=-2px(p>0)的焦点,且与该抛物线交于M,N两点.若线段MN 的长是16,MN 的中点到y 轴的距离是6,O 是坐标原点,则()A .抛物线C 的方程是y 2=-8xB .抛物线C 的准线方程是y =2C .直线l 的方程是x -y +2=0D .△MON 的面积是82三、填空题与解答题13.已知抛物线x 2=4y 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,过P 作PA ⊥l 于点A ,当∠AFO =30°(O 为坐标原点)时,|PF|=________.14.(2021·九师联盟)已知F 为抛物线C :y 2=x 的焦点,点A ,B 在抛物线上,且分别位于x 轴的上、下两侧,若△BFO 的面积是12(O 为坐标原点),且OA →·OB →=12,则直线AB 的斜率是________.15.抛物线y 2=2px(p>0)有一个内接直角三角形,直角顶点是原点,一条直角边所在直线方程为y =2x ,斜边长为513,求此抛物线方程.16.(2021·湖北恩施一中开学考)长为2的线段AB 的两个端点在抛物线y 2=x 上滑动,则线段AB 的中点M 到y 轴距离的最小值是________.17.(2021·南宁市模拟)已知点A(-1,0),B(1,0),过点A 的直线与抛物线y 2=4x 相交于P ,Q 两点.若点P 为AQ 中点,则|PB||QB|=________.18.(2021·哈尔滨市三中模拟)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,M(x 1,y 1),N(x 2,y 2)是抛物线C 上的两个动点,若x 1+x 2+2=2|MN|,则∠MFN 的最大值为________.19.(2018·上海春季高考题)利用“平行于圆锥母线的平面截圆锥面,所得截线是抛物线”的几何原理,某快餐店用两个射灯(射出的光锥为圆锥)在广告牌上投影出其标识,如图1所示,图2是投影射出的抛物线的平面图,图3是一个射灯投影的直观图,在图2与图3中,点O ,A ,B 在抛物线上,OC 是抛物线的对称轴,OC ⊥AB 于C ,AB =3米,OC =4.5米.(1)求抛物线的焦点到准线的距离;(2)在图3中,已知OC 平行于圆锥的母线SD ,AB ,DE 是圆锥底面的直径,求圆锥的母线与轴的夹角的正弦值(精确到0.001).作业8.8抛物线(一)参考答案1.答案D解析抛物线标准方程x 2=2py(p>0)中p 的几何意义为:抛物线的焦点到准线的距离,又p =14,故选D.2.答案D解析因为抛物线的标准方程为x 2=1a y ,则有14a =1,a =14,故选D.3.答案D解析抛物线x 2=14y 的准线方程为y =-116,关于x =y 对称的准线方程x =-116为所求.4.答案C解析由已知得,抛物线y 2=2px 的准线方程为x =-p 2,且过点A(-2,3),故-p2=-2,则p =4,F(2,0),则直线AF 的斜率k =3-0-2-2=-34.故选C.5.答案C 解析如图所示,设线段PF 的中点为点N ,由题意可知,圆N 与x 轴相切于点M ,则MN ⊥x 轴,又∵|MF|=|PM|,N 为PF 的中点,∴MN ⊥PF ,∴PF ∥x 轴,由于|PF|=2,则点P 的坐标代入抛物线方程得2p·p2=4,即p 2=4,∵p>0,解得p =2.故选C.6.答案A解析N 恰好为抛物线的焦点,|PN|等于点P 到准线的距离,要想|PQ|+|PN|最小,过圆心(3,1)作抛物线y 2=4x 的准线x =-1的垂线交抛物线于点P ,交圆于Q ,则|PQ|+|PN|的最小值等于圆心(3,1)到准线x =-1的距离减去半径,即|PQ|+|PN|的最小值为4-1=3.7.答案B解析由题意,不妨设抛物线方程为y 2=2px(p>0),由|AB|=42,|DE|=25,可取-p 2,设O 为坐标原点,由|OA|=|OD|,得16p 2+8=p 24+5,得p =4,故选B.8.答案B解析由y 2=4x ,得F(1,0),设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则|AF|等于点A 到准线x =-1的距离x 1+1;同理,|BF|等于点B 到准线x =-1的距离x 2+1.所以|AB|=|AF|+|BF|=(x 1+1)+(x 2+1)=6,得x 1+x 2=4,AB 中点横坐标为x 0=x 1+x 22=2,所以AB 中点到y 轴的距离是|x 0|=2,故选B.9.答案A解析设点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),1-p 2,y 2-p 2,3-p 2,(0,0),故y 1+y 2+y 3=0.∵1k AB =x 2-x 1y 2-y 1=12p (y 22-y 12)y 2-y 1=y 2+y 12p ,同理可知1k BC =y 3+y 22p ,1k CA =y 3+y 12p ,∴1k AB +1k BC +1k CA =2(y 1+y 2+y 3)2p=0.10.答案A解析由抛物线y 2=4x ,知p2=1,则焦点F(1,0).设点|PF|=55,解得y 0=±4,所以S △PKF =12×p ×|y 0|=12×2×4=4,故选A.11.答案BD解析方法一:设点M 的坐标为(x 0,y 0),由抛物线的定义,得|MF|=x 0+p 2=5,则x 0=5-p2.又点F MF 为直径的圆的方程为(x -x 0(y -y 0)y =0.将x =0,y =2代入得px 0+8-4y 0=0,即y 022-4y 0+8=0,所以y 0=4.由y 02=2px 0,得16=p =2或p =8.所以C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x.方法二:由已知得抛物线的焦点A(0,2),抛物线上点M(x 0,y 0),则AF →AM →=y 0-由已知,得AF →·AM →=0,即y 02-8y 0+16=0,因而y 0=4,由抛物线定义可知,|MF|=8p +p2=5.又p>0,解得p =2或p =8.所以C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x.12.答案AD解析本题考查直线与抛物线的位置关系.设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),根据抛物线的定义,知|MN|=-(x 1+x 2)+p =16.又MN 的中点到y 轴的距离为6,∴-x 1+x 22=6,∴x 1+x 2=-12,∴p =4,∴抛物线C 的方程为y 2=-8x ,故A 正确;抛物线C 的准线方程是x =2,故B 错误;设直线l 的方程是x =my -2,联2=-8x ,=my -2,消去x 得y 2+8my -16=01+y 2=-8m ,1·y 2=-16,∴x 1+x 2=-8m 2-4=-12,解得m =±1,故直线l 的方程是x -y +2=0或x +y +2=0,故C 错误;抛物线C 的焦点为F(-2,0),S △MON =12·|OF|·|y 1-y 2|=12×2(y 1+y 2)2-4y 1y 2=64+64=82,故D 正确.故选AD.13.答案43解析设l 与y 轴的交点为B ,在Rt △ABF 中,∠AFB =30°,|BF|=2,所以|AB|=233.设P(x 0,y 0),则x 0=±233,代入x 2=4y 中,得y 0=13,从而|PF|=|PA|=y 0+1=43.14.答案-13解析设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).由抛物线y 2=x 得S △BFO =12×14×(-y 2)=12,得y 2=-4,则x 2=16,由OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=16x 1-4y 1=12,得4x 1-y 1=3,又y 12=x 1,结合y 1>0,解得y 1=1,x 1=1,所以直线AB 的斜率是-13.15.答案y 2=4x解析设抛物线y 2=2px(p>0)的内接直角三角形为Rt △AOB ,直角边OA 所在直线方程为y =2x ,则另一直角边所在直线方程为y =-12x.=2x ,2=2px ,可得点A=-12x ,2=2px ,可得点B 的坐标为(8p ,-4p).∵|OA|2+|OB|2=|AB|2,且|AB|=513,p (64p 2+16p 2)=325.∴p =2,∴所求的抛物线方程为y 2=4x.16.答案34解析设抛物线y 2=x 的焦点为F ,准线为l ,点A ,B ,M 在l 上的射影分别为点C ,D ,N ,连接AC ,BD ,MN ,如图.由梯形的中位线定理,可得|MN|=12(|AC|+|BD|).连接AF ,BF ,根据抛物线的定义得|AF|=|AC|,|BF|=|BD|.根据平面几何知识,可得|AF|+|BF|≥|AB|,当且仅当点F 在AB 上时取等号,∴|AC|+|BD|≥|AB|=2,∴|MN|=12(|AC|+|BD|)≥12|AB|=1.设点M 的横坐标为a ,抛物线y 2=x 的准线方程为x =-14,则|MN|=a +14≥1,解得a ≥34.因此,当且仅当线段AB 为经过抛物线焦点的弦时,AB 的中点M 到y 轴的距离最小,最小值为34.17.答案12解析易知抛物线y 2=4x 的焦点为B ,准线为x =-1.分别作点P ,Q 到准线的垂线段,垂足分别为点D ,C.根据抛物线的定义,有|PB|=|PD|,|QB|=|QC|,因为PD ∥QC ,且P 为AQ 中点,所以PD 是△AQC 的中位线,|PD|=12|QC|,即|PB|=12|QB|.故|PB||QB|=12.18.答案π3解析抛物线C :y 2=4x 的准线方程为:x =-1,所以由已知x 1+x 2+2=2|MN|,得|MF|+|NF|=2|MN|,因为cos ∠MFN =|MF|2+|NF|2-|MN|22|MF|·|NF|=34(|MF|2+|NF|2)-12|MF|·|NF|2|MF|·|NF|≥34×2|MF|·|NF|-12|MF|·|NF|2|MF|·|NF|=|MF|·|NF|2|MF|·|NF|=12,因为∠MFN ∈(0,π),所以∠MFN ,π3,因此∠MFN 的最大值为π3.19.答案(1)14(2)0.167解析(1)如图,以O 为坐标原点,OC 所在直线为y 轴,建系.∴B(1.5,-4.5).设抛物线方程为x 2=-2py(p>0).点B(1.5,-4.5)在抛物线上.∴p =14.∴焦点到准线的距离为14.(2)如图,∵C 为DE 中点,OC ∥SD ,∴O 为SE 中点.∵SC ⊥DE ,OC =4.5,∴SE =2OC =9.∵DE =AB =3,∴CE =1.5.∴sin ∠CSE =CE SE =1.59≈0.167.∴圆锥的母线与轴的夹角的正弦值均为0.167.。
第6讲 抛物线一、选择题1.抛物线x 2=(2a -1)y 的准线方程是y =1,则实数a =( )A.52B.32 C .-12 D .-32解析 根据分析把抛物线方程化为x 2=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12-a y ,则焦参数p =12-a ,故抛物线的准线方程是y =p 2=12-a 2,则12-a2=1,解得a =-32.答案 D 2.若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点在圆x 2+y 2+2x -3=0上,则p =( ) A.12 B .1 C .2D .3解析 ∵抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为(p 2,0)在圆x 2+y 2+2x -3=0上,∴p 24+p -3=0,解得p =2或p =-6(舍去). 答案 C3.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.35C .-35D .-45解析 由⎩⎨⎧y 2=4xy =2x -4,得x 2-5x +4=0,∴x =1或x =4.不妨设A (4,4),B (1,-2),则|F A →|=5,|FB →|=2,F A →·FB →=(3,4)·(0,-2)=-8,∴cos ∠AFB =F A →·FB →|F A →||FB →|=-85×2=-45.故选D. 答案 D4.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=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( ).A .x 2=833y B .x 2=1633y C .x 2=8yD .x 2=16y解析 ∵x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为2,∴c a =2,即c 2a 2=a 2+b 2a 2=4,∴ba = 3.x 2=2py的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b a x ,即y =±3x .由题意,得p 21+(3)2=2,∴p =8.故C 2:x 2=16y ,选D. 答案 D5.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y 2=2px (p >0). ∵当x =p2时,|y |=p ,∴p =|AB |2=122=6. 又P 到AB 的距离始终为p , ∴S △ABP =12×12×6=36.答案 C6.已知P 是抛物线y 2=4x 上一动点,则点P 到直线l :2x -y +3=0和y 轴的距离之和的最小值是( ). A. 3B. 5C .2D.5-1解析 由题意知,抛物线的焦点为F (1,0).设点P 到直线l 的距离为d ,由抛物线的定义可知,点P 到y 轴的距离为|PF |-1,所以点P 到直线l 的距离与到y 轴的距离之和为d +|PF|-1.易知d +|PF |的最小值为点F 到直线l 的距离,故d+|PF|的最小值为|2+3|22+(-1)2=5,所以d+|PF|-1的最小值为5-1.答案 D二、填空题7.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=4x8.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|=32|MN|,则∠NMF=________.解析过N作准线的垂线,垂足是P,则有PN=NF,∴PN=32MN,∠NMF=∠MNP.又cos∠MNP=3 2,∴∠MNP=π6,即∠NMF=π6.答案π69.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.解析如图建立平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py.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26米.答案 2 610.过抛物线y 2=2x 的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,若|AB |=2512,|AF |<|BF |,则|AF |=________.解析 设过抛物线焦点的直线为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,联立得,⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,整理得,k 2x 2-(k 2+2)x +14k 2=0,x 1+x 2=k 2+2k 2,x 1x 2=14.|AB |=x 1+x 2+1=k 2+2k 2+1=2512,得,k 2=24,代入k 2x 2-(k 2+2)x +14k 2=0得,12x 2-13x +3=0,解之得x 1=13,x 2=34,又|AF |<|BF |,故|AF |=x 1+12=56. 答案 56 三、解答题11.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为33,以原点为圆心、椭圆短半轴长为半径的圆与直线y =x +2相切. (1)求a 与b ;(2)设该椭圆的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线l 1过F 2且与x 轴垂直,动直线l 2与y 轴垂直,l 2交l 1于点P .求线段PF 1的垂直平分线与l 2的交点M 的轨迹方程,并指明曲线类型. 解 (1)由e =c a =1-b 2a 2=33,得b a =63.又由原点到直线y =x +2的距离等于椭圆短半轴的长,得b =2,则a = 3. (2)法一 由c =a 2-b 2=1,得F 1(-1,0),F 2(1,0). 设M (x ,y ),则P (1,y ).由|MF 1|=|MP |,得(x +1)2+y 2=(x -1)2,即y 2=-4x ,所以所求的M 的轨迹方程为y 2=-4x ,该曲线为抛物线.法二 因为点M 在线段PF 1的垂直平分线上,所以|MF 1|=|MP |,即M 到F 1的距离等于M 到l 1的距离.此轨迹是以F 1(-1,0)为焦点,l 1:x =1为准线的抛物线,轨迹方程为y 2=-4x .12.已知抛物线C :y 2=4x ,过点A (-1,0)的直线交抛物线C 于P 、Q 两点,设AP →=λAQ→. (1)若点P 关于x 轴的对称点为M ,求证:直线MQ 经过抛物线C 的焦点F ; (2)若λ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,12,求|PQ |的最大值.思维启迪:(1)可利用向量共线证明直线MQ 过F ;(2)建立|PQ |和λ的关系,然后求最值.(1)证明 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),M (x 1,-y 1). ∵AP →=λAQ →,∴x 1+1=λ(x 2+1),y 1=λy 2,∴y 21=λ2y 22,y 21=4x 1,y 22=4x 2,x 1=λ2x 2,∴λ2x 2+1=λ(x 2+1),λx 2(λ-1)=λ-1, ∵λ≠1,∴x 2=1λ,x 1=λ,又F (1,0), ∴MF →=(1-x 1,y 1)=(1-λ,λy 2) =λ⎝ ⎛⎭⎪⎫1λ-1,y 2=λFQ →, ∴直线MQ 经过抛物线C 的焦点F . (2)由(1)知x 2=1λ,x 1=λ, 得x 1x 2=1,y 21·y 22=16x 1x 2=16, ∵y 1y 2>0,∴y 1y 2=4, 则|PQ |2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=x 21+x 22+y 21+y 22-2(x 1x 2+y 1y 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ+1λ2+4⎝ ⎛⎭⎪⎫λ+1λ-12 =⎝ ⎛⎭⎪⎫λ+1λ+22-16, λ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,12,λ+1λ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤52,103, 当λ+1λ=103,即λ=13时,|PQ |2有最大值1129,|PQ |的最大值为473.13.设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,A为C上一点,已知以F 为圆心,F A为半径的圆F交l于B,D两点.(1)若∠BFD=90°,△ABD的面积为4 2,求p的值及圆F的方程;(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值.解(1)由已知可得△BFD为等腰直角三角形,|BD|=2p,圆F的半径|F A|=2 p.由抛物线定义可知A到l的距离d=|F A|=2p.因为△ABD的面积为4 2,所以12|BD|·d=4 2,即12·2p·2p=4 2,解得p=-2(舍去)或p=2.所以F(0,1),圆F的方程为x2+(y-1)2=8.(2)因为A,B,F三点在同一直线m上,所以AB为圆F的直径,∠ADB=90°.由抛物线定义知|AD|=|F A|=12|AB|.所以∠ABD=30°,m的斜率为33或-33.当m的斜率为33时,由已知可设n:y=33x+b,代入x2=2py得x2-2 33px-2pb=0.由于n与C只有一个公共点,故Δ=43p2+8pb=0,解得b=-p 6.因为m的纵截距b1=p2,|b1||b|=3,所以坐标原点到m,n距离的比值为3.当m的斜率为-33时,由图形对称性可知,坐标原点到m,n距离的比值为3.综上,坐标原点到m,n距离的比值为3.14.如图所示,抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,点P(1,2),A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上.(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;(2)当PA与PB的斜率存在且倾斜角互补时,求y1+y2的值及直线AB的斜率.解(1)由已知条件,可设抛物线的方程为y2=2px(p>0).∵点P(1,2)在抛物线上,∴22=2p×1,解得p=2.故所求抛物线的方程是y2=4x,准线方程是x=-1.(2)设直线PA的斜率为k PA,直线PB的斜率为k PB,则k PA=y1-2x1-1(x1≠1),k PB=y2-2x2-1(x2≠1),∵PA与PB的斜率存在且倾斜角互补,∴k PA=-k PB. 由A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上,得y21=4x1,①y22=4x2,②∴y1-214y21-1=-y2-214y22-1,∴y1+2=-(y2+2).∴y1+y2=-4.由①-②得,y21-y22=4(x1-x2),∴k AB=y1-y2x1-x2=4y1+y2=-1(x1≠x2).高考资源网( ) 您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(上海,甘肃,内蒙,新疆,陕西,山东,湖北)七地区试卷投稿QQ 2355394501。
2025届高考数学复习:历年高考真题专项(抛物线)阶梯练习[基础强化]一、选择题1.抛物线y=14x2的焦点到其准线的距离为()A.1 B.2C.12D.182.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为() A.(-1,0) B.(1,0)C.(0,-1) D.(0,1)3.动点M到点F(2,1)的距离和到直线l:3x+4y-10=0的距离相等,则动点M的轨迹为()A.抛物线B.直线C.线段 D.射线4.若抛物线y2=2px的焦点与双曲线x23-y2=1的右焦点重合,则p的值为()A.-4B.4 C.-2D.25.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若|AF|=|BF|,则|AB|=()A.2 B.22C.3 D.326.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆x23p+y2p=1的一个焦点,则p=()A.2B.3 C.4D.87.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则抛物线的方程为()A.y2=8x B.y2=4xC.y2=2x D.y2=x8.设坐标原点为O ,抛物线y 2=2x 与过焦点的直线交于A ,B 两点,则OA → ꞏOB →等于( ) A .34 B .-34 C .3 D .-39.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,过点A 作准线l 的垂线,垂足为E ,当A 点坐标为(3,y 0)时,△AEF 为正三角形,则此时△OAB 的面积为( )A .433B .3C .233D .33 二、填空题10.已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,若|FQ |=6,则C 的准线方程为________.11.已知点A ()1,5 在抛物线C :y 2=2px 上,则A 到C 的准线的距离为________. 12.已知直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k 的值为________.[能力提升]13.(多选)[2023ꞏ新课标Ⅱ卷]设O 为坐标原点,直线y =-3 (x -1)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,且与C 交于M ,N 两点,l 为C 的准线,则( )A .p =2B .|MN |=83C .以MN 为直径的圆与l 相切D .△OMN 为等腰三角形14.(多选)[2024ꞏ新课标Ⅱ卷]抛物线C :y 2=4x 的准线为l ,P 为C 上动点,过P 作⊙A :x 2+(y -4)2=1的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B .则( )A .l 与⊙A 相切B .当P ,A ,B 三点共线时,|PQ |=15C .当|PB |=2时,P A ⊥ABD .满足|P A |=|PB |的点P 有且仅有2个15.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,抛物线C 有一点P ,过点P 作PM ⊥l ,垂足为M ,若等边△PMF 的面积为43,则p =________.16.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为60°的直线,与抛物线分别交于A ,B两点(点A在x轴上方),则|AF||BF|=________.参考答案[基础强化]一、选择题1.抛物线y =14 x 2的焦点到其准线的距离为( ) A .1 B .2 C .12 D .18 答案:B答案解析:y =14 x 2可化为x 2=4y ,则焦点到准线的距离为12 ×4=2.2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为( ) A .(-1,0) B .(1,0) C .(0,-1) D .(0,1) 答案:B答案解析:∵y 2=2px 的准线为x =-p 2 ,又准线过点(-1,1),∴-p2 =-1,∴p =2,故其焦点坐标为(1,0).3.动点M 到点F (2,1)的距离和到直线l :3x +4y -10=0的距离相等,则动点M 的轨迹为( )A .抛物线B .直线C .线段D .射线 答案:B答案解析:∵F (2,1)在直线l :3x +4y -10=0上,∴动点M 的轨迹为过点F 且与直线l 垂直的直线.4.若抛物线y 2=2px 的焦点与双曲线x 23 -y 2=1的右焦点重合,则p 的值为( )A .-4B .4C .-2D .2 答案:B答案解析:∵x 23 -y 2=1的右焦点为(2,0),∴p 2 =2,p =4.5.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点B (3,0),若|AF |=|BF |,则|AB |=( )A.2 B .22C .3D .32 答案:B答案解析:由已知条件,易知抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.又B (3,0),则|AF |=|BF |=2.不妨设点A 在第一象限,则A (x 0,2x 0 ).根据抛物线的定义可知x 0-(-1)=2,所以x 0=1,所以A (1,2),所以|AB |=(1-3)2+(2-0)2 =22 .故选B.6.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 答案:D答案解析:由题意,知抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0 ,椭圆的焦点坐标为(±2p ,0),所以p2 =2p ,解得p =8,故选D.7.如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线依次交抛物线及准线于点A ,B ,C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=4,则抛物线的方程为( )A .y 2=8xB .y 2=4xC .y 2=2xD .y 2=x 答案:B 答案解析:如图,分别过点A ,B 作准线的垂线,交准线于点E ,D ,设准线与x 轴交于点G ,设|BF |=a ,则由已知得|BC |=2a ,由定义得|BD |=a ,故∠BCD =30°,在Rt △ACE 中,∵|AF |=4,|AC |=4+3a ,∴2|AE |=|AC |,∴4+3a =8,从而得a =43 ,∵AE ∥FG ,∴FG AE =CF AC ,即p 4 =48 ,得p =2.∴抛物线方程为y 2=4x .故选B.8.设坐标原点为O ,抛物线y 2=2x 与过焦点的直线交于A ,B 两点,则OA → ꞏOB →等于( ) A .34 B .-34 C .3 D .-3 答案:B答案解析:当AB 与x 轴垂直时,A ⎝⎛⎭⎫12,1 , B ⎝⎛⎭⎫12,-1 ,OA → ꞏOB → =12 ×12 +1×(-1)=-34 ; 当AB 与x 轴不垂直时, 设l :y =k ⎝⎛⎭⎫x -12 , 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,y 2=2x ,得k 2x 2-(k 2+2)x +k 24 =0 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由韦达定理得x 1+x 2=k 2+2k 2 ,x 1x 2=14 , ∴OA → ꞏOB →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+k 2⎝⎛⎭⎫x 1-12 ⎝⎛⎭⎫x 2-12 =(1+k 2)x 1x 2-12 k 2(x 1+x 2)+k 24 =-34 .9.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,过点A 作准线l 的垂线,垂足为E ,当A 点坐标为(3,y 0)时,△AEF 为正三角形,则此时△OAB 的面积为( )A .433B .3C .233D .33 答案:A答案解析:不妨设点A 在第一象限,如图所示,过点F 作AE 的垂线,垂足为H ,由题知当A 的坐标为(3,y 0)时△AEF 为正三角形,此时H 为AE 的中点,|AE |=3+p 2 ,|EH |=p ,∴2p =3+p2 ,解得p =2,∴y 2=4x ,A (3,23 ),F (1,0),∴k AF =3 ,直线AF 的方程为y =3 (x -1),代入抛物线方程得3(x -1)2=4x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),解得x 1=3,x 2=13 ,此时y 1=23 ,y 2=-233 ,∴S △AOB =S △OFB +S △OF A =12 ×1×(233 +23 )=433 ,故选A.二、填空题10.已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,若|FQ |=6,则C 的准线方程为________.答案:x =-32答案解析:抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0 , ∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,所以P 的横坐标为p2 ,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为±p , 不妨设P (p2 ,p ),因为Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,所以Q 在F 的右侧, 又∵|FQ |=6,∴Q (6+p 2 ,0),∴PQ →=(6,-p )因为PQ ⊥OP ,所以PQ → ꞏOP →=p 2 ×6-p 2=0, ∵p >0,∴p =3,所以C 的准线方程为x =-32 .11.已知点A ()1,5 在抛物线C :y 2=2px 上,则A 到C 的准线的距离为________. 答案:94答案解析:将点A 的坐标代入抛物线方程,得5=2p ,于是y 2=5x ,则抛物线的准线方程为x =-54 ,所以A 到准线的距离为1-⎝⎛⎭⎫-54 =94. 12.已知直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k 的值为________. 答案:0或1答案解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,y 2=8x , 得k 2x 2+(4k -8)x +4=0, 若k =0,满足题意;若k ≠0,则Δ=(4k -8)2-4×4k 2=0,得k =1.综上得k =0或k =1.[能力提升]13.(多选)[2023ꞏ新课标Ⅱ卷]设O 为坐标原点,直线y =-3 (x -1)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,且与C 交于M ,N 两点,l 为C 的准线,则( )A .p =2B .|MN |=83C .以MN 为直径的圆与l 相切D .△OMN 为等腰三角形 答案:AC答案解析:由题意,易知直线y =-3 (x -1)过点(1,0).对于A ,因为直线经过抛物线C 的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以p2 =1,即p =2,所以A 选项正确.对于B ,不妨设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),x 1<x 2,联立方程得⎩⎨⎧y =-3(x -1)y 2=4x,消去y 并整理得3x 2-10x +3=0,解得x 1=13 ,x 2=3.所以M (13 ,233 ),N (3,-23 ),所以由两点间距离公式可得|MN |=(3-13)2-(-23-233)2 =163 ,故B 选项错误.对于C ,由以上分析易知,l 的方程为x =-1,以MN 为直径的圆的圆心坐标为(53 ,-233),半径r =12 |MN |=83 =53 +1,所以以MN 为直径的圆与l 相切,故C 选项正确. 对于D ,由两点间距离公式可得|MN |=163 ,|OM |=133 ,|ON |=21 ,故D 选项错误.综上,选AC.14.(多选)[2024ꞏ新课标Ⅱ卷]抛物线C :y 2=4x 的准线为l ,P 为C 上动点,过P 作⊙A :x 2+(y -4)2=1的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B .则( )A .l 与⊙A 相切B.当P,A,B三点共线时,|PQ|=15C.当|PB|=2时,P A⊥ABD.满足|P A|=|PB|的点P有且仅有2个答案:ABD答案解析:∵y2=4x,∴准线l为直线x=-1,∵⊙A圆心为A(0,4),半径为1,作出抛物线C与⊙A如图所示.∴l与⊙A相切,故A正确.当P,A,B三点共线时,∵A(0,4),∴P点坐标为(4,4), ∵|P A|=4,|AQ|=1,∴|PQ|=42-1=15,故B正确.当|PB|=2时,P点坐标为(1,2)或(1,-2).当P点坐标为(1,2)时,点B坐标为(-1,2),|P A|=12+(4-2)2=5=|AB|,而|PB|=2,|P A|2+|AB|2≠|PB|2,此时P A与AB不垂直;当P点坐标为(1,-2)时,B点坐标为(-1,-2),|P A|=12+(4+2)2=37=|AB|,而|PB|=2,则|P A|2+|AB|2≠|PB|2,此时P A与AB不垂直,故C错误.对于D,设点P的横坐标为m(m>0),则点P坐标为(m,2m )或(m,-2m ),|PB|=m+1.当P点坐标为(m,2m )时,|P A|=m2+(2m+4)2,∵|P A|=|PB|,∴|P A|2=|PB|2,即m2+4m+16-16m =m2+1+2m,化简得2m+15-16m =0,解得m1=492+434,m2=492-434,当P点坐标为(m,-2m )时,|P A|=m2+(2m+4)2,同理,由|P A|=|PB|,得2m+16m +15=0,解得m =-8+342<0或m =-8-342<0,不符合题意,因此满足|P A|=|PB|的点P有且仅有2个,故D正确.故选ABD.15.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,抛物线C有一点P,过点P作PM⊥l,垂足为M,若等边△PMF的面积为43,则p=________.答案:2答案解析:设准线l和x轴交于N点,PM平行于x轴,∠PMF=∠MFN=60°,由抛物线的定义得到|NF|=p,故|MF|=2p,故3(2p)2=43,∴p=2.16.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为60°的直线,与抛物线分别交于A ,B 两点(点A 在x 轴上方),则|AF ||BF | =________.答案:3 答案解析:如图所示,由题意得准线l :x =-p2 .作AC ⊥l 于点C ,BD ⊥l 于点D ,BH ⊥AC 于点H ,则|AF |=|AC |,|BF |=|BD |,|AH |=|AC |-|BD |=|AF |-|BF |,因为在Rt △AHB 中,∠HAB =60°,所以cos 60°=|AH ||AB | =|AF |-|BF ||AF |+|BF |,即12 (|AF |+|BF |)=|AF |-|BF |,得|AF ||BF | =3.。
高考数学复习抛物线方程专题练习(附答案)
平面内,到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
以下是抛物线方程专题练习,请考生查缺补漏。
(2021泰州中学检测)给定圆P:x2+y2=2x及抛物线S:y2=4x,过圆心P作直线l,此直线与上述两曲线的四个交点,自上而下依次记为A,B,C,D,假设线段AB,BC,CD的长按此顺序构成一个等差数列,求直线l的方程.
[解] 圆P的方程为(x-1)2+y2=1,那么其直径长|BC|=2,圆心为P(1,0),设l的方程为ky=x-1,即x=ky+1,代入抛物线方程得:y2=4ky+4,设A(x1,y1),D(x2,y2),有
那么(y1-y2)2=(y1+y2)2-4y1y2=16(k2+1).
故|AD|2=(y1-y2)2+(x1-x2)2=(y1-y2)2+2
=(y1-y2)2=16(k2+1)2,
因此|AD|=4(k2+1).
依据等差数列性质得2|BC|=|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,
|AD|=3|BC|=6,即4(k2+1)=6,k=,
即l方程为x-y-=0或x+y-=0.
2.(2021苏州调研)设抛物线y2=2px(p0)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BCx轴.求证:直线AC经过原点O.
【惯例证法】抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,显然直线AB 的斜率不为0,当AB斜率不存在时,直线AP方程为x=,无
妨设A在第一象限,那么易知A,B,C,此时kOA==2,kOC==2.kOA=kOC,
A,O,C三点共线,即直线AC经过原点O.
当AB斜率存在且不为0时,设直线AB方程为y=k代入y2=2px 得k2x2-(k2+2)px+=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),那么x1x2=,
(y1y2)2=p4,由题意知y1y20,y1y2=-p2
kOC======kOA
直线AC过原点O,
综上,直线AC经过原点O.
【巧妙证法】由于抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,而直线AB的斜率不为零,所以经过点F的直线AB的方程可设为
x=my+.代入抛物线方程消去x得y2-2pmy-p2=0.
假定记A(x1,y1),B(x2,y2),那么y1,y2是该方程的两个根,所以y1y2=-p2.
由于BCx轴,且点C在准线x=-上,所以点C的坐标为,
故直线CO的斜率为k===,即k也是直线OA的斜率,所以直线AC经过原点O.
3.(2021南师附中检测)设A(x1,y1),B(x2,y2)为抛物线y2=2px(p0)上位于x轴两侧的两点.
(1)假定y1y2=-2p,证明直线AB恒过一个定点;
(2)假定p=2,AOB(O是坐标原点)为钝角,求直线AB在x轴
上的截距的取值范围.
[解] (1)设直线AB在x轴上的截距为t,那么可设直线AB 的方程为x=my+t.代入y2=2px得y2=2p(my+t),即
y2-2pmy-2pt=0,于是-2p=y1y2=-2pt,所以t=1,即直线AB 恒过定点(1,0).
(2)由于AOB为钝角,所以0,即x1x2+y1y20.y=2px1,y=2px2,yy=2px12px2,于是x1x2===t2,故x1x2+y1y2=t2-2pt=t2-4t.解不等式t2-4t0,得00)
把点P(-2,-4)代入得(-4)2=-2p(-2).
解得p=4,抛物线方程为y2=-8x.
当焦点在y轴负半轴上时,设方程为x2=-2py(p0),
把点P(-2,-4)代入得(-2)2=-2p(-4).
解得p=.抛物线方程为x2=-y.
综上可知抛物线方程为y2=-8x或x2=-y.
[答案] y2=-8x或x2=-y
4.(2021广东高考)抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,
c)(c0)到直线l:x-y-2=0的距离为.设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;
(3)当点P在直线l上移动时,求|AF||BF|的最小值.
[解题思绪] (1)由点到直线的距离求c的值,失掉F(0,c)
后可得抛物线的方程;(2)采用设而不求战略,先设出A(x1,y1),B(x2,y2),结合导数求切线PA,PB的方程,代入点P 的坐标,依据结构,可得直线AB的方程;(3)将|AF||BF|转化为关于x(或y)的函数,再求最值.
[解] (1)依题意,设抛物线C的方程为x2=4cy(c0),
由点到直线的距离公式,得=,
解得c=1(负值舍去),故抛物线C的方程为x2=4y.
(2)由x2=4y,得y=x2,其导数为y=x.
设A(x1,y1),B(x2,y2),那么x=4y1,x=4y2,
切线PA,PB的斜率区分为x1,x2,
所以切线PA的方程为y-y1=(x-x1),
即y=x-+y1,即x1x-2y-2y1=0.
同理可得切线PB的方程为x2x-2y-2y2=0.
由于切线PA,PB均过点P(x0,y0),
所以x1x0-2y0-2y1=0,x2x0-2y0-2y2=0,
所以和为方程x0x-2y0-2y=0的两组解.
所以直线AB的方程为x0x-2y-2y0=0.
(3)由抛物线定义可知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,
所以|AF||BF|=(y1+1)(y2+1)=y1y2+(y1+y2)+1.
由消去x并整理失掉关于y的方程为y2+(2y0-x)y+y=0.
由一元二次方程根与系数的关系得
y1+y2=x-2y0,y1y2=y.
所以|AF||BF|=y1y2+(y1+y2)+1
=y+x-2y0+1.
又点P(x0,y0)在直线l上,所以x0-y0-2=0,
即x0=y0+2,
所以y+x-2y0+1=2y+2y0+5=22+,
所以当y0=-时,|AF||BF|取得最小值,且最小值为.
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