2021届高考数学一轮总复习第9章解析几何第7节抛物线跟踪检测文含解析

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第 1 页 共 7 页 第九章 解析几何

第七节 抛物线

A级·基础过关|固根基|

1.抛物线y=ax2(a<0)的准线方程是( )

A.y=-12a B.y=-14a

C.y=12a D.y=14a

解析:选B 抛物线y=ax2(a<0)可化为x2=1ay,准线方程为y=-14a.故选B.

2.(2019届四川成都检测)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点A(0,-3).若线段FA与抛物线C相交于点M,则|MF|=( )

A.43 B.53

C.23 D.33

解析:选A 由题意,F(1,0),|AF|=2,设|MF|=d,则M到准线的距离为d.M的横坐标为d-1,由三角形相似,可得d-11=2-d2,所以d=43,故选A.

3.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,则此抛物线方程是( )

A.y2=12x B.y2=8x

C.y2=6x D.y2=4x

解析:选B 设A(x1,y1),B(x2,y2),根据抛物线定义,

x1+x2+p=8,

因为AB的中点到y轴的距离是2,所以x1+x22=2,

所以p=4,所以抛物线方程为y2=8x.故选B.

4.(2019届太原模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,且l过点(-2,3),M在抛物线C上,若点N(1,2),则|MN|+|MF|的最小值为( )

A.2 B.3

C.4 D.5

解析: 第 2 页 共 7 页

选B 依题意,知l:x=-2,则抛物线C:y2=8x,过点M作MM′⊥l,垂足为M′,过点N作NN′⊥l,垂足为N′,则|MN|+|MF|=|MN|+|MM′|≥|NN′|=3,故选B.

5.(2020届陕西省百校联盟高三模拟)已知抛物线C:y2=4x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FP→=4FQ→,则|QF|=( )

A.1 B.32

C.2 D.52

解析:选B 依题意得F(1,0).设l与x轴的交点为M,则|FM|=2.如图,过点Q作l的垂线,垂足为Q1,则|QQ1||FM|=|PQ||PF|=34,所以|QQ1|=34|FM|=32,所以|QF|=|QQ1|=32,故选B.

6.已知直线l与抛物线C:y2=4x相交于A,B两点,若线段AB的中点为(2,1),则直线l的方程为________.

解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则有y21=4x1,①y22=4x2,②

由①-②得y21-y22=4(x1-x2),由题可知x1≠x2.∴y1-y2x1-x2=4y1+y2=42=2,即kAB=2,∴直线l的方程为y-1=2(x-2),即y=2x-3.

答案:y=2x-3

7.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线x23-y23=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=________.

解析:在等边三角形ABF中,AB边上的高为p,AB2=33p,所以B±33p,-p2. 第 3 页 共 7 页 又因为点B在双曲线上,故p233-p243=1,解得p=6.

答案:6

8.已知双曲线C1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为2.若抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,则抛物线C2的方程为________.

解析:因为双曲线C1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为2,所以2=ca= 1+b2a2,解得ba=3,所以双曲线的渐近线方程为3x±y=0.因为抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点为F0,p2,所以F到双曲线C1的渐近线的距离为p23+1=2,所以p=8,所以抛物线C2的方程为x2=16y.

答案:x2=16y

9.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4,且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M.

(1)求抛物线的方程;

(2)若过M作MN⊥FA,垂足为N,求点N的坐标.

解:(1)抛物线y2=2px的准线为x=-p2,

由题意可得4+p2=5,所以p=2.所以抛物线方程为y2=4x.

(2)因为点A的坐标是(4,4),

由题意得B(0,4),M(0,2).

又因为F(1,0),所以kFA=43,且FA的方程为y=43(x-1),①

因为MN⊥FA,所以kMN=-34,且MN的方程为y-2=-34x,②

联立①②,解得x=85,y=45,

所以N的坐标为85,45.

10.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与抛物线C交于A,B两点,|AB|=8.

(1)求l的方程;

(2)求过点A,B且与抛物线C的准线相切的圆的方程.

解:(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0). 第 4 页 共 7 页 设A(x1,y1),B(x2,y2).

由y=k(x-1),y2=4x得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.

Δ=16k2+16>0,故x1+x2=2k2+4k2.

所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=4k2+4k2.

由题设知4k2+4k2=8,解得k=-1(舍去),k=1.

因此l的方程为y=x-1.

(2)由(1)得,AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5.

设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),

则y0=-x0+5,(x0+1)2=(y0-x0+1)22+16,

解得x0=3,y0=2或x0=11,y0=-6.

因此所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.

B级·素养提升|练能力|

11.已知抛物线x2=4y上一动点P到x轴的距离为d1,到直线l:x+y+4=0的距离为d 2,则d1+d2的最小值是( )

A.522+2 B.522+1

C.522-2 D.522-1

解析:选D 抛物线x2=4y的焦点为F(0,1),由抛物线的定义可得d1=|PF|-1,则d1+d2=|PF|+d2-1,而|PF|+d2的最小值等于焦点F到直线l的距离,即(|PF|+d2)min=52=522,所以d1+d2的最小值是522-1.

12.(一题多解)(2019届湖北武汉部分学校调研)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,且斜率为3的直线交抛物线C于点M(M在x轴上方),l为抛物线C的准线,点N在l上且MN⊥l,若|NF|=4,则M到直线NF的距离为( )

A.5 B.23

C.33 D.22 第 5 页 共 7 页 解析:选B 解法一:因为直线MF的斜率为3,MN⊥l,所以∠NMF=60°,又|MF|=|MN|,且|NF|=4,所以△NMF是边长为4的等边三角形,所以M到直线NF的距离为23.故选B.

解法二:由题意可得直线MF的方程为x=33y+p2,与抛物线方程y2=2px联立消去x可得y2-233py-p2=0,解得y=-33p或y=3p,又点M在x轴上方,所以M3p2,3p.因为MN⊥l,所以N-p2,3p,所以|NF|= p2+p22+(0-3p)2=2p.由题意2p=4,解得p=2,所以N(-1,23),F(1,0),直线NF的方程为3x+y-3=0,且点M的坐标为(3,23),所以M到直线NF的距离为|33+23-3|3+1=23,故选B.

解法三:由题意可得直线MF的方程为x=33y+p2,与抛物线方程y2=2px联立消去x可得y2-233py-p2=0,解得y=-33p或y=3p,又点M在x轴上方,所以M3p2,3p.因为MN⊥l,所以N-p2,3p,所以|NF|=p2+p22+(0-3p)2=2p.由题意2p=4,解得p=2,所以N(-1,23),F(1,0),M(3,23),设M到直线NF的距离为d,在△MNF中,S△MNF=12|NF|×d=12|MN|×yM,所以d=14×4×23=23,故选B.

13.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1

(1)求该抛物线的方程;

(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若OC→=OA→+λOB→,求λ的值.

解:(1)因为抛物线y2=2px的焦点为p2,0,

所以直线AB的方程为y=22x-p2,

由y=22x-p2,y2=2px,消去y得4x2-5px+p2=0,

所以x1+x2=5p4.

由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=9,

即5p4+p=9,所以p=4. 第 6 页 共 7 页 所以抛物线的方程为y2=8x.

(2)由p=4知,方程4x2-5px+p2=0可化为x2-5x+4=0,

解得x1=1,x2=4,故y1=-22,y2=42.

所以A(1,-22),B(4,42).

则OC→=OA→+λOB→=(1,-22)+λ(4,42)=(1+4λ,-22+42λ).

因为C为抛物线上一点,所以(-22+42λ)2=8(1+4λ),整理得λ2-2λ=0,所以λ=0或λ=2.

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).

因为点P(1,2)在抛物线上,

所以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kPA,直线PB的斜率为kPB.

则kPA=y1-2x1-1(x1≠1),kPB=y2-2x2-1(x2≠1),

因为PA与PB的斜率存在且倾斜角互补,

所以kPA=-kPB.

所以y1-214y21-1=-y2-214y22-1,

所以y1+2=-(y2+2).

所以y1+y2=-4.

由A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上,

得y21=4x1,①y22=4x2,②

由①-②得,y21-y22=4(x1-x2),