解析几何专题训练五 抛物线
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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 .。
抛物线专题考点1 抛物线的定义题型 利用定义,实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换1.已知点P 在抛物线y 2 = 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和的最小值为【[解析]过点P 作准线的垂线l 交准线于点R ,由抛物线的定义知,PR PQ PF PQ +=+,当P 点为抛物线与垂线l 的交点时,PR PQ +取得最小值,最小值为点Q 到准线的距离 ,因准线方程为x=-1,故最小值为32. 已知点),4,3(A F 是抛物线x y 82=的焦点,M 是抛物线上的动点,当MF MA +最小时, M 点坐标是 ( )A. )0,0(B. )62,3(C. )4,2(D. )62,3(-[解析] 设M 到准线的距离为MK ,则MK MA MF MA +=+|||,当MK MA +最小时,M 点坐标是)4,2(,选C考点2 抛物线的标准方程题型:求抛物线的标准方程3.求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1)过点(-3,2) (2)焦点在直线上【解题思路】以方程的观点看待问题,并注意开口方向的讨论.[解析] (1)设所求的抛物线的方程为22y px =-或22(0)x py p =>, ∵过点(-3,2) ∴229)3(24⋅=--=p p 或 ∴2934p p ==或 ∴抛物线方程为243y x =-或292x y =,前者的准线方程是1,3x =后者的准线方程为98y =- (2)令0x =得2y =-,令0y =得4x =,∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2),当焦点为(4,0)时,42p =, ∴8p =,此时抛物线方程216y x =;焦点为(0,-2)时22p = ∴4p =,此时抛物线方程28x y =-.∴所求抛物线方程为216y x =或28x y =-,对应的准线方程分别是4,2x y =-=.4.对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件:①焦点在y 轴上;②焦点在x 轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④抛物线的通径的长为5;⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1).能使这抛物线方程为y 2=10x 的条件是____________.(要求填写合适条件的序号)[解析] 用排除法,由抛物线方程y 2=10x 可排除①③④,从而②⑤满足条件.5. 若抛物线的顶点在原点,开口向上,F 为焦点,M 为准线与Y 轴的交点,A 为抛物线上一点,且3||,17||==AF AM ,求此抛物线的方程[解析] 设点'A 是点A 在准线上的射影,则3|'|=AA ,由勾股定理知22|'|=MA ,点A 的横坐标为)23,22(p -,代入方程py x 22=得2=p 或4,抛物线的方程y x 42=或y x 82= 考点3 抛物线的几何性质题型:有关焦半径和焦点弦的计算与论证6.设A 、B 为抛物线px y22=上的点,且 90=∠AOB (O 为原点),则直线AB 必过的定点坐标为__________.【解题思路】由特殊入手,先探求定点位置 [解析]设直线OA 方程为kx y =,由⎩⎨⎧==px y kx y 22解出A 点坐标为)2,2(2k p k p ⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y x k y 212解出B 点坐标为)2,2(2pk pk -,直线AB 方程为221)2(2k pk x k pk y ---=+,令0=y 得p x 2=,直线AB 必过的定点)0,2(p【指引】(1)由于是填空题,可取两特殊直线AB, 求交点即可;(2)B 点坐标可由A 点坐标用k1-换k 而得。
1抛物线的定义: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叫做抛物线,定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线. 2抛物线的图形和性质:①顶点是焦点向准线所作垂线段中点。
②焦准距:FK p =③通径:过焦点垂直于轴的弦长为2p 。
④顶点平分焦点到准线的垂线段:2p OF OK ==。
⑤焦半径为半径的圆:以P 为圆心、FP 为半径的圆必与准线相切。
所有这样的圆过定点F 、准线是公切线。
⑥焦半径为直径的圆:以焦半径 FP 为直径的圆必与过顶点垂直于轴的直线相切。
所有这样的圆过定点F 、过顶点垂直于轴的直线是公切线。
⑦焦点弦为直径的圆:以焦点弦PQ 为直径的圆必与准线相切。
所有这样的圆的公切线是准线。
3抛物线标准方程的四种形式:,,px y px y 2222-==。
,py x py x 2222-== 4抛物线px y 22=的图像和性质:①焦点坐标是:⎪⎭⎫⎝⎛02,p ,②准线方程是:2p x -=。
③焦半径公式:若点),(00y x P 是抛物线px y 22=上一点,则该点到抛物线的焦点的距离(称为焦半径)是:02p PF x =+, ④焦点弦长公式:过焦点弦长121222p pPQ x x x x p =+++=++ ⑤抛物线px y 22=上的动点可设为P ),2(2y py 或2(2,2)P pt pt 或P px y y x 2),(2=其中一般情况归纳:抛物线的定义:例1:点M 与点F (-4,0)的距离比它到直线l :x -6=0的距离4.2,求点M 的轨迹方程. 分析:点M 到点F 的距离与到直线x =4的距离恰好相等,符合抛物线定义.例2:斜率为1的直线l 经过抛物线y 2=4x 的焦点,与抛物线相交于点A 、B ,求线段A 、B 的长.分析:这是灵活运用抛物线定义的题目.基本思路是:把求弦长AB 转化为求A 、B 两点到准线距离的和.解:如图8-3-1,y 2=4x 的焦点为F (1,0),则l 的方程为y =x -1.由⎩⎨⎧+==142x y x y 消去y 得x 2-6x +1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2) 则x 1+x 2=6. 又A 、B 两点到准线的距离为A ',B ',则()()()8262112121=+=++=+++='+'x x x x B B A A点评:抛物线的定义本身也是抛物线最本质的性质,在解题中起到至关重要的作用。
专题05 解析几何中的对称解法一.【学习目标】1.掌握点关于直线,直线关于直线,曲线关于点,曲线关于直线的对称2.对称思想的应用 二.【知识点】 1.中心对称(1)设平面上的点M (a ,b ),P (x ,y ),P ′(x ′,y ′),若满足:x +x ′2=a ,y +y ′2=b ,那么,我们称P ,P ′两点关于点M 对称,点M 叫做对称中心.(2)点与点对称的坐标关系:设点P (x ,y )关于M (x 0,y 0)的对称点P ′的坐标是(x ′,y ′),则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x 0-xy ′=2y 0-y . 2.轴对称(1)设平面上有直线l :Ax +By +C =0和两点P (x ,y ),P ′(x ′,y ′),若满足下列两个条件:①__________________;②_______________________,则点P ,P ′关于直线l 对称. (2)对称轴是特殊直线的对称问题对称轴是特殊直线时可直接通过代换法得解:①关于x 轴对称(以_____代______); ②关于y 轴对称(以_______代_______); ③关于y =x 对称(_______互换);④关于x +y =0对称(以_______代_____,以_____代______); ⑤关于x =a 对称(以______代______); ⑥关于y =b 对称(以________代________). (3)对称轴为一般直线的对称问题可根据对称的意义,由垂直平分列方程,从而找到坐标之间的关系:设点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)关于直线l :Ax +By +C =0(AB ≠0)对称,则 三.【题型】(一)点关于直线的对称 (二)光线的对称问题 (三)圆关于直线的对称 (四)利用对称求最值 (五)圆锥曲线的对称 (六)椭圆的中点弦问题 (七)双曲线的中点弦 (八)抛物线的对称问题 (九)椭圆中的对称方法 (十)对称的综合应用 四.【题型解法】(一)点关于直线的对称例1.已知坐标原点()0,0O 关于直线L 对称的点()3,3M -,则直线L 的方程是( ) A .210x y -+= B .210x y --= C .30x y -+= D .30x y --=【答案】D【解析】由(0,0)O , (3,3)M -, 可得OM 的中点坐标为33,22⎛⎫-⎪⎝⎭,又313OMk-==-, OM∴的垂直平分线的斜率为1, ∴直线L的方程为33122y x⎛⎫+=⨯-⎪⎝⎭,即30x y--=,故选D.练习1.数学家欧拉1765年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称为欧拉线,已知ABC∆的顶点(20)(04)A B,,,,若其欧拉线方程为20x y-+=, 则顶点C的坐标为()A.04-(,)B.4,0-()C.4,0()或4,0-()D.4,0()【答案】B【解析】设C坐标x,y(),所以重心坐标为2+4(,)33x y+,因此2+4204033x yx y+-+=∴-+=,从而顶点C的坐标可以为4,0-(),选B.(二)光线的对称问题例2.如图,已知A(4,0)、B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是()A.5B.33C.6D.210【答案】D【解析】点P关于y轴的对称点P'坐标是()2,0-,设点P关于直线:40AB x y+-=的对称点()",P a b,由()112204022baa b-⎧⨯-=-⎪⎪-⎨++⎪+-=⎪⎩,解得42ab=⎧⎨=⎩,故光线所经过的路程()22'"242210P P=--+=,故选D.练习1.一条光线从点()2,3-射出,经x轴反射后与圆2264120x y x y+--+=相切,则反射光线所在直线的斜率为()A.65或56B.45或54C.43或34D.32或23【解析】点()2,3-关于x 轴的对称点Q 的坐标为()2,3--, 圆2264120x y x y +--+=的圆心为()3,2,半径为1R =.设过()2,3--且与已知圆相切的直线的斜率为k , 则切线方程为()23y k x =+-即230kx y k -+-=, 所以圆心()3,2到切线的距离为25511k d R k-===+,解得43k =或34k =,故选C.(三)圆关于直线的对称例3..直线1l :y x =、2l :2y x =+与C e :22220x y mx ny +--= 的四个交点把C e 分成的四条弧长相等,则(m = ) A .0或1 B .0或1-C .1-D .1【答案】B【解析】直线l 1:y=x 与l 2:y=x+2之间的距离为2,⊙C :22220x y mx ny +--=的圆心为(m ,m ),半径r 2=m 2+m 2,由题意可得222222222()()22{22()()2m nm n m n m n -+=+-++=+解得 m=0或m=-1,故选B.练习1.已知圆关于对称,则的值为 A .B .1C .D .0【答案】A 【解析】化圆为.则圆心坐标为,圆关于对称,所以直线经过圆心,,得. 当时,,不合题意,.故选A .练习2.已知直线3420x y ++=与圆2240x y y ++=相交于,A B 两点,则线段AB 的垂直平分线的方程为A .4360x y --=B .4320x y --=C .4360x y ++=D .3480x y ++= 【答案】A【解析】圆2240x y y ++=的圆心坐标为()0,2C -,AB 的中垂线垂直于AB 且过C ,故可设中垂线的方程为:430x y m -+=,代入()0,2C -可得6m =-,故所求的垂直平分线的方程为4360x y --=,故选A.(四)利用对称求最值例4.已知点P ,Q 分别在直线1:20l x y ++=与直线2:10l x y +-=上,且1PQ l ⊥,点()3,3A --,31,22B ⎛⎫⎪⎝⎭,则AP PQ QB ++的最小值为().A .130B .3213+C .13D .32【答案】B【解析】因为112,P l l l Q ⊥P ,故()21322PQ --==1AA k '=,故1AA l '⊥,所以A P A Q 'P ,又322AA '=,所以AA PQ '=,故四边形AA QP '为平行四边形, 322AP PQ QB A Q QB '++=++, 因为13A Q QB A B ''+≥=,当且仅当,,A Q B '三点共线时等号成立,AP PQ QB ++的最小值为32132+,选B.(五)圆锥曲线的对称例5.已知F 是双曲线2218y C x -=:的右焦点,P 是C 左支上一点,)66,0(A ,当APF ∆周长最小时,则点P 的纵坐标为( ) A .66 B .26C .46D .86-【答案】B【解析】如图:由双曲线C 的方程可知:a 2=1,b 2=8,∴c 2=a 2+b 2=1+8=9,∴c=3,∴左焦点E (-3,0),右焦点F (3,0), ∵|AF|=223(66)15+=,所以当三角形APF 的周长最小时,|PA|+|PF|最小. 由双曲线的性质得|PF|-|PE|=2a=2,∴|PF|=|PE|+2,又|PE|+|PA|≥|AE|=|AF|=15,当且仅当A ,P ,E 三点共线时,等号成立. ∴三角形APF 的周长:|AF|+|AP|+|PF|=15+|PE|+|AP|+2≥15+15+2=32.此时,直线AE 的方程为y=2666x +,将其代入到双曲线方程得:x 2+9x+14=0, 解得x=-7(舍)或x=-2, 由x=-2得6(负值已舍) 故选:B .练习1.椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,若F 关于直线0x y +=的对称点A 是椭圆C 上的点,则椭圆的离心率为( ) ABC1 D1【答案】A【解析】∵点()0F c -,关于直线0x y +=的对称点A 为()0,A c ,且A 在椭圆上, 即22b c =,∴c b =,∴椭圆C的离心率2e ===.故选A .(六)椭圆的中点弦问题例1.如果椭圆22193x y +=的弦被点(1,1)M 平分,则这条弦所在的直线方程是( )A .340x y +-=B .320x y -+=C .320x y --=D .340x y +-=【答案】A【解析】设直线与椭圆交点为()11,A x y ,()22,B x y22112222193193x y x y ⎧+=⎪⎪∴⎨⎪+=⎪⎩,两式作差得:1212121213ABy y x x k x x y y -+==-⋅-+ 又M 为AB 中点 122x x ∴+=,122y y += 13AB k ∴=-∴直线方程为:()1113y x -=--,即:340x y +-= 本题正确选项:A练习1.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>,点F 为左焦点,点P 为下顶点,平行于FP 的直线l 交椭圆于,A B两点,且AB 的中点为11,2M ⎛⎫⎪⎝⎭,则椭圆的离心率为()A.22B.12C.14D.32【答案】A【解析】设A(1x,1y),B(2x,2y),又AB的中点为11,2M⎛⎫⎪⎝⎭,则121221x x y y+=+=,,又因为A、B在椭圆上所以22221122222211x y x ya b a b+=+=,两式相减,得:2121221212y y y y bx x x x a-+⋅=--+∵12121212b1c2AB FP OMy y y yk k kx x x x,-+===-==-+,∴22b2cba=,,∴22a bc=,平方可得()42224a a c c=-, ∴22ca=12,c2a2=,故选A.练习2.已知椭圆22142x y+=,则以点(1,1)为中点的弦的长度为()A.2B.3C30D36【答案】C【解析】设直线方程为y=k(x﹣1)+1,代入椭圆方程,消去y得:(1+2k2)x2﹣(4k2﹣4k)x+2k2﹣4k﹣2=0,设交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2,解得k=﹣12,∴x1x2=13,∴221212301()43k x x x x++-=.故选C.练习3.已知椭圆C :()2222100x y a b a b +=>,>的离心率为2,直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,且线段AB 的中点为()21M -,,则直线l 的斜率为( )A.13B.23C.12D.1【答案】C【解析】由c e a ==,得2222234c a b a a -==, ∴224a b =,则椭圆方程为22244x y b +=,设()()1122A x y B x y ,,,,则121242x x y y ,+=-+=,把A ,B 的坐标代入椭圆方程得:22211222224444x y b x y b ⎧+=⎨+=⎩①②, ①-②得:()()()()121212124x x x x y y y y -+=--+,∴()12121212414422y y x x x x y y -+-=-=-=-+⨯.∴直线l 的斜率为12. 故选:C .(七)双曲线的中点弦例7.直线l 与双曲线2212y x -=交于A ,B 两点,以AB 为直径的圆C 的方程为22240x y x y m ++++=,则m =( )A.-3B.3C.5-D.【答案】A【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y由根据圆的方程可知(1,2)C --,C 为AB 的中点根据双曲线中点差法的结论202021112ABx b k a y -=⨯=⨯=- 由点斜式可得直线AB 的方程为1y x =-将直线AB 方程与双曲线方程联立22121y x y x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩解得34x y =-⎧⎨=-⎩或10x y =⎧⎨=⎩,所以AB =由圆的直径AB ===3m =-故选A.练习1.双曲线221369x y -=的一条弦被点(4,2)P 平分,那么这条弦所在的直线方程是( )A .20x y --=B .2100x y +-=C .20x y -=D .280x y +-=【答案】C【解析】设弦的两端点1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,斜率为k ,则22111369x y -=,22221369x y -=,两式相减得12121212()()()()369x x x x y y y y -+-+=, 即121212129()98136()3642y y x x k x x y y -+⨯====-+⨯,∴弦所在的直线方程12(4)2y x -=-,即20x y -=. 故选:C练习2.已知双曲线C的焦点在坐标轴上,其渐近线方程为y =,过点P ⎫⎪⎪⎝⎭. ()1求双曲线C 的标准方程;()2是否存在被点()1,1B 平分的弦?如果存在,求出弦所在的直线方程;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)2212y x -=(2)直线l 不存在.详见解析【解析】()1双曲线C的焦点在坐标轴上,其渐近线方程为y =,设双曲线方程为:22y x λ2-=,过点P ⎫⎪⎪⎝⎭.可得λ1=,所求双曲线方程为:22y x 12-=. ()2假设直线l 存在.设()B 1,1是弦MN 的中点,且()11M x ,y ,()22N x ,y ,则12x x 2+=,12y y 2+=.M Q ,N 在双曲线上,22112x y 122222x y 1-=⎧⎪∴-=⎨⎪⎩, ()()()()121212122x x x x y y y y 0∴+---+=,()()12124x x 2y y ∴-=-,1212y y k 2x x -∴==-,∴直线l 的方程为()y 12x 1-=-,即2x y 10--=,联立方程组222x y 22x y 10-=⎧--=⎨⎩,得22x 4x 30-+=1643280QV =-⨯⨯=-<,∴直线l 与双曲线无交点,∴直线l 不存在.练习3.已知双曲线的中心在原点,焦点为,且离心率.(1)求双曲线的方程; (2)求以点为中点的弦所在的直线方程.【答案】(1);(2).【解析】(1) 由题可得,,∴,,所以双曲线方程 .(2)设弦的两端点分别为,,则由点差法有: , 上下式相减有:又因为为中点,所以,,∴,所以由直线的点斜式可得,即直线的方程为.经检验满足题意.(八)抛物线的对称问题例8.已知抛物线2:2(0)C y px p =>,倾斜角为4π的直线交抛物线C 于A ,B 两点,且线段AB 中点的纵坐标为1,则抛物线C 的准线方程是________ 【答案】12x =-【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,则有2211222,2y px y px ==,两式相减得:()()()1212122y y y y p x x -+=-,又因为直线的斜率为1,所以12121y y x x -=-, 所以有122y y p +=,又线段AB 的中点的纵坐标为1, 即122y y +=,所以1p =,所以抛物线的准线方程为12x =-.故答案为:12x =-.练习1.如图所示,点P 为抛物线E :28y x =上的动点,点Q 为圆:M 22430x y x +-+=上的动点,则PQ的最小值为___________.【答案】1【解析】圆:M 22430x y x +-+=可化为22(2)1x y -+=, 故圆M 的圆心(2,0),半径为1.设000(,)(0)P x y x ≥为抛物线28y x =上任意一点,故有2008y x =,∴00(,)P x y 与(2,0)的距离2222200000000(2)44844(2)d x y x x x x x x =-+=-++=++=+当00x =时, 00(,)P x y 与(2,0)的距离取最小值2,PQ ∴的最小值为211-=,故答案为:1.(九)椭圆中的对称方法例9.如图,椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点为F ,过F 的直线交椭圆于,A B 两点,点C 是A 点关于原点O 的对称点,若CF AB ⊥且CF AB =,则椭圆的离心率为__________.【答案】63-【解析】作另一焦点F ',连接AF '和BF '和CF ',则四边形FAF C '为平行四边,所以AF CF AB '==,且AF AB '⊥,则三角形ABF '为等腰直角三角形, 设AF AB x '== ,则24x x x a +=,解得(422)x a =-,(222)AF a =,在三角形AFF ' 中由勾股定理得222()()(2)AF AF c '+=,所以2962,63e e =-=,故答案为63-.练习1.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点为1F ,2F ,点P 在椭圆C 上,且12PF F ∆面积3 6.(1)求椭圆C 的方程,并求椭圆C 的离心率;(2)已知直线l :1(0)y kx k =+>与椭圆C 交于不同的两点AB ,若在x 轴上存在点(,0)M m ,使得M 与AB 中点的连线与直线l 垂直,求实数m 的取值范围【答案】(1)22143x y +=,椭圆的离心率12e =(2)3,012⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭【解析】(1)由题意得2223226bc c a a b c ⎧=⎪+=⎨⎪=+⎩,解之得2a =,3b =1c =,所以椭圆C 的方程为22143x y +=,椭圆的离心率12e =; (2)由221143y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2243880k x kx ++-=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则122843kx x k -+=+,122643y y k +=+, 所以线段AB 中点的坐标为2243,4343k k k -⎛⎫⎪++⎝⎭, 则223143443k k k m k -+=-++,整理得213434k m k k k=-=-++, 因为0k >,所以34k k +≥=34k k =,即k =时上式取得等号,此时m取得最小值12-, 因为0k >,所以2043k m k =-<+,所以实数m的取值范围是⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭. 练习2.已知椭圆22:194x y C +=,若不与坐标轴垂直的直线l 与椭圆C 交于,M N 两点.(1)若线段MN 的中点坐标为()1,1,求直线l 的方程;(2)若直线l 过点()6,0,点()0,0P x 满足0PM PN k k +=(,PM PN k k 分别是直线,PM PN 的斜率),求0x 的值.【答案】(1)49130x y +-=(2)32【解析】(1)设()11,M x y ,()22,N x y ,由点,M N 都在椭圆22:194x y C +=上,故22112222194194x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩22222121094x x y y --⇒+=,则()()212121214499x x y y k x x y y +-==-=--+故直线l 的方程为()411491309y x x y -=--⇒+-= (2)由题可知,直线l 的斜率必存在,设直线l 的方程为()6y k x =-,()0,0P x , 则()()()()1212021010200660PM PN y y k k k x x x k x x x x x x x +=+=⇒--+--=--即()()12012026120x x x x x x -+++=①联立()()222222149108936360946x y k x k x k y k x ⎧+=⎪⇒+-+⨯-=⎨⎪=-⎩,则21222122108499363649k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨⨯-⎪=⎪+⎩将其代入①得()()2220003546964902k k x x k x --+++=⇒=故0x 的值为32(十)对称的综合应用例10.在直角坐标系xOy 中,抛物线2:4x C y =与直线:4l y kx =+ 交于M ,N 两点.(1)当0k =时,分别求抛物线C 在点M 和N 处的切线方程;(2)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠?说明理由.【答案】(1) 过点M 和点N 的切线方程分别为24,24y x y x =-=--.(2)存在点()0,4P -,理由见解析【解析】(1)由题意知0k =时,联立244y x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,解得()4,4M ,()4,4N -.设过点()4,4M 的切线方程为(4)4y k x =-+,联立2444y kx kx y =+-⎧⎪⎨=⎪⎩得:2416160x kx k -+-=, 由题意:2164(1616)0k k ∆=--=,即2440k k -+=,解得2k =, 根据对称性,过点()4,4N -的切线斜率为2k =-,所以过点M 和点N 的切线方程分别为24,24y x y x =-=--. (2)存在符合题意的点,证明如下:设点P ()0,b 为符合题意的点,()11,M x y ,()22,N x y ,直线PM ,PN 的斜率分别为1k ,2k .联立方程244y kx x y =+⎧⎪⎨=⎪⎩,得24160x kx --=,故124x x k +=,1216x x =-, 从而121212y b y b k k x x --+=+=()()12121224kx x b x x x x +-+=()44k b +.当4b =-时,有120k k +=,则直线PM 与直线PN 的倾斜角互补, 故OPM OPN ∠=∠,所以点()0,4P -符合题意.练习2.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F,点(,B m 在抛物线C上,A ,且||2||BF AF =.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)过点(1,2)P 作直线PM ,PN 分别交抛物线C 于M ,N 两点,若直线PM ,PN 的倾斜角互补,求直线MN 的斜率.【答案】(1)24y x =(2)1-【解析】(1)由题得,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,则||2p BF m =+,||AF =因为|2||BF AF =,所以2P m +=因为点B 在抛物线C 上,所以122pm =,即6pm =.②联立①②得428480p p +-=,解得2p =或2p =-(舍去),所以抛物线C 的标准方程为24y x =.(2)由题知直线PM ,PN 的斜率存在,且不为零,且两直线的斜率互为相反数 设()11,M x y ,()22,N x y ,直线:(1)2(0)PM y k x k =-+≠由2(1)24y k x y x =-+⎧⎨=⎩,得()2222244440k x k k x k k --++-+=,则()222222444(2)16(1)0k k k k k ∆=-+--=->,又点P 在抛物线C 上,所以21244k k x k -+=同理得22244k k x k++=.则212228kx xk+ +=,12288kx xk k---==,()()12121212y y k x k x⎡⎤⎡⎤-=-+---+⎣⎦⎣⎦()122k x x k=+-22282kk kk+=⋅-8k=,所以1212818MNy y kkx xk-===---即直线MN的斜率为-1.练习3.如图, 直线12y x=与抛物线2148y x=-交于,A B两点, 线段AB的垂直平分线与直线5y=-交于Q点.(1)求点Q的坐标;(2)当P为抛物线上位于线段AB下方(含,A B)的动点时, 求ΔOPQ面积的最大值.【答案】(1) ()5,5Q-;(2) 最大值30【解析】(1) 解方程组212148y xy x⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得11-4-2xy=⎧⎨=⎩或2284xy=⎧⎨=⎩即A(-4,-2),B(8,4), 从而AB的中点为M(2,1).由12ABK=,直线AB的垂直平分线方程()122y x-=--令5y=-, 得5x=, ∴()5,5Q-(2)直线OQ的方程为x+y=0, 设21,48P x x⎛⎫-⎪⎝⎭∵点P 到直线OQ 的距离2832x +-,OQ =, ∴12OPQ S ∆=OQ d =2583216x x +-. ∵P 为抛物线上位于线段AB 下方的点, 且P 不在直线OQ 上, ∴-4≤x4或4< x ≤8.∵函数2832y x x =+-在区间[]4,8-上单调递增,∴当x =8时, ΔOPQ 的面积取到最大值30。
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以下是题目详解:题目一:抛物线的焦点和准线已知抛物线的顶点坐标为$(h,k)$,准线与$x$轴的交点为$(p,0)$,根据已知条件回答以下问题:1. 要求导出抛物线焦点的坐标。
2. 计算准线的方程。
题目二:求解抛物线与直线的交点已知一条直线的方程$y=ax+b$和抛物线的方程$y=cx^2+dx+e$,根据已知条件回答以下问题:1. 求出抛物线与直线的交点坐标。
2. 根据交点坐标,判断抛物线与直线是否相交。
题目三:抛物线的平移和缩放已知标准抛物线的方程$y=x^2$,根据已知条件回答以下问题:1. 若将抛物线平移至点$(a,b)$,求出平移后抛物线的方程。
2. 若将抛物线沿着$x$轴缩放$k$倍,求出缩放后抛物线的方程。
题目四:抛物线的最值已知抛物线的方程$y=ax^2+bx+c$,根据已知条件回答以下问题:1. 求抛物线的顶点坐标。
2. 根据顶点坐标,判断抛物线的开口方向和最值。
题目五:抛物线的面积和弧长已知抛物线的方程$y=ax^2+bx+c$,根据已知条件回答以下问题:1. 计算抛物线在区间$[x_1,x_2]$上的面积。
2. 计算抛物线在区间$[x_1,x_2]$上的弧长。
题目六:实际应用根据实际问题回答以下问题:1. 小球从离地面为$h$的地方以初速度$v$沿着与地面垂直方向抛出,求解小球的抛物线轨迹方程。
2. 根据抛物线轨迹方程,计算小球在某个时刻$t$的高度。
以上是关于抛物线进阶练题的完整题目。
希望这些练题能够帮助您巩固和拓展抛物线的知识与技巧。
祝您练愉快,取得好成绩!> 注意:本文档所给题目仅为举例,实际练习中可根据需要进行调整和扩展。
解析几何【7】抛物线1、抛物线的定义、图像与性质2、直线与抛物线的位置关系联立直线:l y kx m 和抛物线22y px (0p )消y ,整理得 22220k x km p x m .(1)当0k 时,①0 直线与抛物线相交,有两个不同公共交点;②0 直线与抛物线相切,只有一个公共交点;③0 直线与抛物线相离,没有公共交点.(2)当0k 时,则直线是抛物线的对称轴或是与对称轴平行的直线,此时直线与抛物线相交,只有一个公共交点,但不能称为相切.向右向左向上向下0x ,y R 0x ,y R 0y ,x R 0y ,x R图像关于x 轴对称图像关于y 轴对称原点0,0O ,02p F ,02p F 0,2p F 0,2p Fp xp x2p yp y【温馨点睛】1、抛物线的定义实质上给出了一个重要的内容:可将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,可以使运算化繁为简.2、求抛物线标准方程的两种方法(1)定义法:根据条件确定动点满足的几何特征,从而确定p 的值,得到抛物线的标准方程.(2)待定系数法:根据条件设出标准方程,再确定p 的值,这里要注意抛物线标准方程有四种形式.从简单化角度出发,焦点在x 轴的,设为2y ax (0a ),焦点在y 轴的,设为2x ay (0a ).3、设过抛物线22y px (0p )的焦点,02p F的直线与抛物线交于 11,A x y 、 22,B x y ,直线OA 与212AB x x p ;【例(1)(2)【同类变式】设直线l 的方程为210x By ,倾斜角为 .(1)试将 表示为B 的函数;(2)若263,求B 的取值范围:(3)若 ,21,B ,求 的取值范围.【例(1)(2)(3)【同类变式】求适合下列条件的直线方程.(1)经过点 0,2A ,它的倾斜角的正弦值是35;(2)经过点 5,2B ,且在x 轴上的截距等于在y 轴上截距的2倍;(3)经过点 5,4C ,与两坐标轴围成的三角形面积为5.【考点三】直线过定点问题【例3】已知直线 :2311l a y a x .(1)求证;无论a 为何值,直线l 总经过第一象限;(2)直线l 是否有可能不经过第二象限?若有可能,求出a 的范围;若不可能,说明理由.【同类变式】已知直线方程为 22140m x m y .(1)该直线是否经过定点?若经过,求出该点坐标;若不经过,说明你的理由;(2)当m 为何值时,点 3,4Q 到直线的距离最大,最大值为多少?(3)当m 在什么范围时,该直线与两坐标轴负半轴均相交?【考点四】求与最值有关的直线方程【例4】如图,已知直线l 过点 3,2P ,且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A 、B 两点,求ABO 的面积的最小值及此时直线l 的方程.【同类变式】(1)若本例条件不变,求OA OB 的最小值及此时直线l 的方程;(2)若本例条件不变,求PA PB的最大值及此时直线l 的方程.【真题自测】1.现有下列四个命题:①经过定点 000,P x y 的直线都可以用方程 00y y k x x ;②经过任意两个不同的点 111,P x y 、 222,P x y 的直线都可以用方程121121x x y y y y x x 表示;③不经过原点的直线都可以用方程1x ya b表示:④经过定点0,A b 的直线都可以用方程y kx b 表示..A 0;2..A .B .C .D 3.直线:tan105l x y的倾斜角.4.已知点 2,3A 、 1,4B ,则直线AB 的点法式方程为.5.已知点 3,4A 、 2,2B ,直线20mx y m 与线段AB 相交,则实数m 的取值范围是.6.1212x y y .k ,0k。
抛物线【九大题型】专练【题型1 抛物线的定义及其应用】........................................................................................................................3【题型2 抛物线的标准方程】................................................................................................................................5【题型3 抛物线的焦点坐标及准线方程】............................................................................................................6【题型4 抛物线的轨迹方程】................................................................................................................................7【题型5 抛物线上的点到定点的距离及最值】....................................................................................................9【题型6 抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值】..............................................................................11【题型7 抛物线的焦半径公式】..........................................................................................................................14【题型8 抛物线的几何性质】..............................................................................................................................16【题型9 抛物线中的三角形(四边形)面积问题】 (18)1、抛物线【知识点1 抛物线及其性质】1.抛物线的定义(1)定义:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫作抛物线.点F叫作抛物线的焦点,直线l叫作抛物线的准线.(2)集合语言表示设点M(x,y)是抛物线上任意一点,点M到直线l的距离为d,则抛物线就是点的集合P={M||MF|=d}.2.抛物线的标准方程与几何性质(0,0)(0,0)3.抛物线与椭圆、双曲线几何性质的差异抛物线与椭圆、双曲线几何性质的差异:①它们都是轴对称图形,但椭圆和双曲线又是中心对称图形;②顶点个数不同,椭圆有4个顶点,双曲线有2个顶点,抛物线只有1个顶点;③焦点个数不同,椭圆和双曲线各有2个焦点,抛物线只有1个焦点;④离心率取值范围不同,椭圆的离心率范围是0<e<1,双曲线的离心率范围是e>1,抛物线的离心率是e=1;⑤椭圆和双曲线都有两条准线,而抛物线只有一条准线;⑥椭圆是封闭式曲线,双曲线和抛物线都是非封闭式曲线.【知识点2 抛物线标准方程的求解方法】1.抛物线标准方程的求解待定系数法: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.【知识点3 抛物线的焦半径公式】1.焦半径公式设抛物线上一点P的坐标为,焦点为F.(1)抛物线:;(2)抛物线:(3)抛物线:;(4)抛物线:.注:在使用焦半径公式时,首先要明确抛物线的标准方程的形式,不同的标准方程对应于不同的焦半径公式.【知识点4 与抛物线有关的最值问题的解题策略】1.与抛物线有关的最值问题的两个转化策略(1)转化策略一:将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”“三角形两边之和大于第三边”,使问题得以解决.(2)转化策略二:将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.【方法技巧与总结】1.通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p.2.抛物线P,也称为抛物线的焦半径.【题型1 抛物线的定义及其应用】【例1】(2024·贵州贵阳·二模)抛物线y2=4x上一点M与焦点间的距离是10,则M到x轴的距离是()A.4B.6C.7D.9【解题思路】借助抛物线定义计算即可得.【解答过程】抛物线y2=4x的准线为x=―1,由抛物线定义可得x M+1=10,故x M=10―1=9,则|y M|===6,即M到x轴的距离为6.故选:B.【变式1-1】(2024·河北·模拟预测)已知点P为平面内一动点,设甲:P的运动轨迹为抛物线,乙:P到平面内一定点的距离与到平面内一定直线的距离相等,则()A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【解题思路】根据已知条件,结合充分条件、必要条件的定义,即可求解.【解答过程】解:当直线经过定点时,点的轨迹是过定点且垂直于该直线的另一条直线,当直线不经过该定点时,点的轨迹为抛物线,故甲是乙的充分条件但不是必要条件.故选:A.【变式1-2】(2024·北京大兴·三模)已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F且斜率为―1的直线与直线x=―1交于点A,点M在抛物线上,且满足|MA|=|MF|,则|MF|=()A.1B C.2D.【解题思路】由题意先求出过F且斜率为―1的直线方程,进而可求出点A,接着结合点M在抛物线上且|MA|=|MF|可求出x M,从而根据焦半径公式|MF|=x M+1即可得解.【解答过程】由题意可得F(1,0),故过F且斜率为―1的直线方程为y=―(x―1)=―x+1,令x=―1⇒y=2,则由题A(―1,2),因为|MA|=|MF|,所以MA垂直于直线x=―1,故y M=2,又M 在抛物线上,所以由22=4x M ⇒x M =1,所以|MF |=x M +1=2.故选:C.【变式1-3】(2024·福建莆田·模拟预测)若抛物线C 的焦点到准线的距离为3,且C 的开口朝左,则C 的标准方程为( )A .y 2=―6xB .y 2=6xC .y 2=―3xD .y 2=3x【解题思路】根据开口设抛物线标准方程,利用p 的几何意义即可求出.【解答过程】依题意可设C 的标准方程为y 2=―2px(p >0),因为C 的焦点到准线的距离为3,所以p =3,所以C 的标准方程为y 2=―6x .故选:A.【题型2 抛物线的标准方程】【例2】(2024·山东菏泽·模拟预测)已知点A (a,2)为抛物线x 2=2py (p >0)上一点,且点A 到抛物线的焦点F 的距离为3,则p =( )A .12B .1C .2D .4【解题思路】由题意,根据抛物线的性质,抛物线x 2=2py (p >0),则抛物线焦点为F 0,M (x 1,y 1)为 抛物线上一点,有|MF |=y 1+p 2,可得|AF |=2+p2=3,解得p =2.【解答过程】因为抛物线为x 2=2py (p >0),则其焦点在y 轴正半轴 上,焦点坐标为由于点A (a,2)为抛物线x 2=2py ,(p >0)为上一点,且点A 到抛物线的焦点F 的距离为3, 所以点A 到抛物线的焦点F 的距离为|AF |=2+p2=3,解得p =2,故选:C.【变式2-1】(2024·陕西安康·模拟预测)过点(2,―3),且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程是( )A .x 2=―3yB .x 2=―43yC .x 2=―23yD .x 2=―4y【解题思路】利用待定系数法,设出抛物线方程,把点代入求解即可.【解答过程】设抛物线的标准方程为x 2=ay (a ≠0),将点点(2,―3)代入,得22=―3a,解得a=―43,所以抛物线的标准方程是x2=―43y.故选:B.【变式2-2】(2024·新疆·三模)已知抛物线y2=2px(p>0)上任意一点到焦点F的距离比到y轴的距离大1,则抛物线的标准方程为()A.y2=x B.y2=2x C.y2=4x D.y2=8x【解题思路】根据抛物线的定义求解.【解答过程】由题意抛物线y2=2px(p>0)上任意一点到焦点F的距离与它到直线x=―1的距离相,因此―p2=―1,p=2,抛物线方程为y2=4x.故选:C.【变式2-3】(2024·宁夏石嘴山·三模)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于两点A、B,交其准线于C,AE与准线垂直且垂足为E,若|BC|=2|BF|,|AE|=3,则此抛物线的方程为()A.y2=3x2B.y2=9xC.y2=9x2D.y2=3x【解题思路】过点A,B作准线的垂线,设|BF|=a,得到|AC|=3+3a,结合抛物线的定义,求得a=1,再由BD//FG,列出方程求得p的值,即可求解.【解答过程】如图所示,分别过点B作准线的垂线,垂足为D,设|BF|=a,则|BC|=2|BF|=2a,由抛物线的定义得|BD|=|BF|=a,在直角△BCD中,可得sin∠BCD=|BD||BC|=12,所以∠BCD=30∘,在直角△ACE中,因为|AE|=3,可得|AC|=3+3a,由|AC |=2|AE |,所以3+3a =6,解得a =1,因为BD //FG ,所以1p =2a3a ,解得p =32,所以抛物线方程为y 2=3x .故选:C.【题型3 抛物线的焦点坐标及准线方程】【例3】(2024·内蒙古赤峰·二模)已知抛物线C 的方程为 x =―116y 2, 则此抛物线的焦点坐标为( )A .(-4,0)B .―14,C .(-2,0)D .―12,【解题思路】由抛物线的几何性质求解.【解答过程】依题意得:y 2=―16x ,则此抛物线的焦点坐标为:―4,0,故选:A.【变式3-1】(2024·黑龙江大庆·模拟预测)已知抛物线C:y =6x 2,则C 的准线方程为( )A .y =―32B .y =32C .y =―124D .y =124【解题思路】根据抛物线的准线方程直接得出结果.【解答过程】抛物线C :y =6x 2的标准方程为x 2=16y ,所以其准线方程为y =―124.故选:C.【变式3-2】(2024·河南·三模)抛物线y 2=―28x 的焦点坐标为( )A .(0,―14)B .(0,―7)C .(―14,0)D .(―7,0)【解题思路】根据抛物线的标准方程直接得出结果.【解答过程】∵2p =28,∴p =14,∴抛物线y 2=―28x 的焦点坐标为(―7,0).故选:D.【变式3-3】(2024·福建厦门·模拟预测)若抛物线y 2=mx 的准线经过双曲线x 2―y 2=2的右焦点,则m的值为()A.―4B.4C.―8D.8【解题思路】根据题意,分别求得双曲线的右焦点以及抛物线的准线方程,代入计算,即可得到结果.【解答过程】因为双曲线x2―y2=2的右焦点为(2,0),又抛物线y2=mx的准线方程为x=―m4,则―m4=2,即m=―8.故选:C.【题型4 抛物线的轨迹方程】【例4】(2024·湖南衡阳·三模)已知点F(2,0),动圆P过点F,且与x=―2相切,记动圆圆心P点的轨迹为曲线Γ,则曲线Γ的方程为()A.y2=2x B.y2=4x C.y2=8x D.y2=12x【解题思路】分析题意,利用抛物线的定义判断曲线是抛物线,再求解轨迹方程即可.【解答过程】由题意知,点P到点F的距离和它到直线x=―2的距离相等,所以点P的轨迹是以(2,0)为焦点的抛物线,所以Γ的方程为y2=8x,故C正确.故选:C.【变式4-1】(23-24高二上·北京延庆·期末)到定点F(1,0)的距离比到y轴的距离大1的动点且动点不在x轴的负半轴的轨迹方程是()A.y2=8x B.y2=C.y2=2x D.y2=x【解题思路】根据抛物线的定义即可得解.【解答过程】因为动点到定点F(1,0)的距离比到y轴的距离大1,所以动点到定点F(1,0)的距离等于到x=―1的距离,所以动点的轨迹是以F(1,0)为焦点,x=―1为准线的抛物线,所以动点的轨迹方程是y2=4x.故选:B.【变式4-2】(23-24高二上·重庆·期末)已知点P(x,y)=|x+1|,则点P的轨迹为()A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.圆【解题思路】根据已知条件及抛物线的定义即可求解.P(x,y)到点(1,0)的距离;|x+1|表示点P(x,y)到直线x=―1的距离.=|x+1|,所以点P(x,y)到点(1,0)的距离等于点P(x,y)到直线x=―1的距离,所以P的轨迹为抛物线.故选:C.【变式4-3】(23-24高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)一个动圆与定圆F:(x+2)2+y2=1相内切,且与定直线l:x=3相切,则此动圆的圆心M的轨迹方程是( )A.y2=8x B.y2=4x C.y2=―4x D.y2=―8x【解题思路】先利用圆与圆的位置关系,直线与圆的位置关系找到动点M的几何条件,再根据抛物线的定义确定动点M的轨迹,最后利用抛物线的标准方程写出轨迹方程.【解答过程】设动圆M的半径为r,依题意:|MF|=r―1,点M到定直线x=2的距离为d=r―1,所以动点M到定点F(―2,0)的距离等于到定直线x=2的距离,即M的轨迹为以F为焦点,x=2所以此动圆的圆心M的轨迹方程是y2=―8x.故选:D.【题型5 抛物线上的点到定点的距离及最值】【例5】(2024·全国·模拟预测)已知A是抛物线C:y2=4x上的点,N(4,0),则|AN|的最小值为()A.2B.C.4D.【解题思路】由抛物线的方程,利用二次函数的性质求最值【解答过程】设,t,则|AN|===≥当且仅当t=±故选:D.【变式5-1】(2024高三·全国·专题练习)已知P是抛物线y2=2x上的点,Q是圆(x―5)2+y2=1上的点,则|PQ |的最小值是( )A .2B .C .D .3【解题思路】将问题转化为求|PC|的最小值,根据两点之间的距离公式,求得|PC|的最小值再减去半径即可.【解答过程】如图,抛物线上点P (x,y )到圆心C (5,0)的距离为|PC |,|CP |≤|CQ |+|PQ |,因此|PQ |≥|CP |―1,当|CP |最小时,|PQ |=|CP |―1最小,而|CP |2=(x ―5)2+y 2=―52+y 2=2―82+9,当y =±|CP |min =3,因此|PQ |的最小值是2.故选:A.【变式5-2】(2024·湖南益阳·三模)已知M 是抛物线y²=4x 上一点,圆C 1:(x ―1)2+(y ―2)2=1关于直线y =x ―1对称的圆为C 2,N 是圆C 2上的一点,则|MN |的最小值为( )A .1B ―1C―1D .37【解题思路】根据对称性求出圆C 2的方程,设y 0,求出|MC 2|的最小值,即可求出|MN |的最小值.【解答过程】圆C 1:(x ―1)2+(y ―2)2=1圆心为C 1(1,2),半径r =1,设C 2(a,b ),=―1―1=0,解得a =3b =0,则C 2(3,0),所以圆C2 :(x ―3)2+y 2=1,设y 0,则|MC 2|==所以当y 20=4,即y 0=±2时,|MC 2|min=所以|MN |的最小值是―1.故选:A.【变式5-3】(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,M为C上的动点,N为圆A:x2+ y2+2x+8y+16=0上的动点,设点M到y轴的距离为d,则|MN|+d的最小值为()A.1B C D.2【解题思路】作出图形,过点M作ME垂直于抛物线的准线,垂足为点E,利用抛物线的定义可知d=|MF|―2,分析可知,当且仅当N、M为线段AF分别与圆A、抛物线C的交点时,|MN|+d取最小值,即可得解.【解答过程】根据已知得到F(2,0),圆A:(x+1)2+(y+4)2=1,所以A(―1,―4),圆A的半径为1,抛物线C的准线为l:x=―2,过点M作ME⊥l,垂足为点E,则|ME|=d+2,由抛物线的定义可得d+2=|ME|=|MF|,所以,|MN|+d=|MN|+|MF|―2≥|AM|+|MF|―1―2≥|AF|―1―2=1―2=2.当且仅当N、M为线段AF分别与圆A、抛物线C的交点时,两个等号成立,因此,|MN|+d的最小值为3.故选:D.【题型6 抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值】【例6】(2024·四川成都·模拟预测)设点A(2,3),动点P在抛物线C:y2=4x上,记P到直线x=―2的距离为d,则|AP|+d的最小值为()A.1B.3C1D【解题思路】根据抛物线的定义,P到焦点F的距离等于P到准线的距离,可得d=|PF|+1,从而转化为求|AP|+|PF|+1的值,当A,P,F三点共线时,d=|PF|+1取得最小值,即可求解.【解答过程】由题意可得,抛物线C的焦点F(1,0),准线方程为x=―1,由抛物线的定义可得d=|PF|+1,所以|AP|+d=|AP|+|PF|+1,因为|AP|+|PF|≥|AF|==所以|AP|+d=|AP|+|PF|+1≥+1.当且仅当A,P,F三点共线时取等号,所以|AP|+d+1.故选:D.【变式6-1】(2024·湖南常德·一模)已知抛物线方程为:y2=16x,焦点为F.圆的方程为(x―5)2+(y―1)2 =1,设P为抛物线上的点,Q|PF|+|PQ|的最小值为()A.6B.7C.8D.9【解题思路】根据抛物线定义将点到焦点的距离转化为点到直线的距离,即|PF|=|PN|,从而得到|PF|+ |PQ|=|PN|+|PQ|,P、Q、N三点共线时和最小;再由Q在圆上,|QN|min=|MN|―r得到最小值.【解答过程】由抛物线方程为y2=16x,得到焦点F(4,0),准线方程为x=―4,过点P做准线的垂线,垂足为N,因为点P在抛物线上,所以|PF|=|PN|,所以|PF|+|PQ|=|PN|+|PQ|,当Q点固定不动时,P、Q、N三点共线,即QN垂直于准线时和最小,又因为Q在圆上运动,由圆的方程为(x―5)2+(y―1)2=1得圆心M(5,1),半径r=1,所以|QN|min=|MN|―r=8,故选:C.【变式6-2】(2024·全国·模拟预测)在直角坐标系xOy中,已知点F(1,0),E(―2,0),M(2,2),动点P满足线段PE的中点在曲线y2=2x+2上,则|PM|+|PF|的最小值为()A.2B.3C.4D.5【解题思路】设P(x,y),由题意求出P的轨迹方程,继而结合抛物线定义将|PM|+|PF|的最小值转化为M 到直线l的距离,即可求得答案.【解答过程】设P(x,y),则PE y2=2x+2,可得y2=4x,故动点P的轨迹是以F为焦点,直线l:x=―1为准线的抛物线,由于22<4×2,故M(2,2)在抛物线y2=4x内部,过点P作PQ⊥l,垂足为Q,则|PM|+|PF|=|PM|+|PQ|,(抛物线的定义),故当且仅当M,P,Q三点共线时,|PM|+|PQ|最小,即|PM|+|PF|最小,最小值为点M到直线l的距离,所以(|PM|+|PF|)min=2―(―1)=3,故选:B.【变式6-3】(2024·陕西西安·一模)设P为抛物线C:y2=4x上的动点,A(2,6)关于P的对称点为B,记P到直线x=―1、x=―4的距离分别d1、d2,则d1+d2+|AB|的最小值为()A B.C+3D.+3【解题思路】根据题意得到d1+d2+|AB|=2d1+3+2|PA|=2(d1+|PA|)+3,再利用抛物线的定义结合三角不等式求解.【解答过程】抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=―1,如图,因为d 2=d 1+3,且A (2,6)关于P 的对称点为B ,所以|PA |=|PB |,所以d 1+d 2+|AB |=2d 1+3+2|PA |=2(d 1+|PA |)+3 =2(|PF |+|PA |)+3≥2|AF |+3 ==.当P 在线段AF 与抛物线的交点时,d 1+d 1+|AB |取得最小值,且最小值为.故选:D.【题型7 抛物线的焦半径公式】【例7】(2024·青海西宁·一模)已知F 是抛物线C:x 2=4y 的焦点,点M 在C 上,且M 的纵坐标为3,则|MF |=( )A .B .C .4D .6【解题思路】利用抛物线的标准方程和抛物线的焦半径公式即可求解.【解答过程】由x 2=4y ,得2p =4,解得p =2.所以抛物线C:x 2=4y 的焦点坐标为F (0,1),准线方程为y =―1,又因为M 的纵坐标为3,点M 在C 上,所以|MF |=y M +p2=3+22=4.故选:C.【变式7-1】(2024·河南·模拟预测)已知抛物线C:y 2=2px (p >0)上的点(m,2)到原点的距离为为F ,准线l 与x 轴的交点为M ,过C 上一点P 作PQ ⊥l 于Q ,若∠FPQ =2π3,则|PF |=( )A .13B .12C D .23【解题思路】根据点(m,2)到原点的距离为再设点P 坐标,利用抛物线的定义和等腰三角形的性质列出方程即可求解.【解答过程】因为点(m,2)到原点的距离为所以m 2+22=8,解得m =2,(负值舍),将点(2,2)代入抛物线方程y 2=2px (p >0),得4=4p ,所以p =1,所以C:y 2=2x,F(12,0),l:x =―12.由于抛物线关于x 轴对称,不妨设,因为|PQ|=|PF|=x +12,∠FPQ =2π3,所以△PQF 为等腰三角形,∠PQF =π6,所以|QF|=+12),所以|QF|==+12),解得x =16或x =―12(舍),所以|PF |=16+12=23.故选:D.【变式7-2】(2024·新疆·三模)已知抛物线C :y 2=x 的焦点为F ,在抛物线C 上存在四个点P ,M ,Q ,N ,若弦PQ 与弦MN 的交点恰好为F ,且PQ ⊥MN ,则1|PQ |+1|MN |=( )A B .1C D .2【解题思路】由抛物线的方程可得焦点F 的坐标,应用抛物线焦点弦性质|PF |=p1―cos θ,|QF |=p1+cos θ,|MF |=p1+sin θ,|NF |=p1―sin θ,结合三角的恒等变换的化简可得1|PQ |+1|MN |=12p ,即可求解.【解答过程】由抛物线C:y 2=x 得2p =1,则p =12,F(14,0),不妨设PQ 的倾斜角为θ0<θ<则由|PF |cos θ+p =|PF |,p ―|QF |cos θ=|QF |,得|PF |=p 1―cos θ,|QF |=p1+cos θ,所以|MF |==p1+sin θ,|NF |==p1―sin θ,得|PQ |=|PF |+|QF |=p1―cos θ+p1+cos θ=2psin 2θ,|MN |==2pcos 2θ,所以1|PQ |+1|MN |=12p =1.故选:B.【变式7-3】(2024·北京西城·三模)点F 抛物线y 2=2x 的焦点,A ,B ,C 为抛物线上三点,若FA +FB +FC =0,则|FA |+|FB |+|FC |=( )A .2B .C .3D .【解题思路】设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),根据抛物线方程求出焦点坐标和准线方程,再由FA +FB +FC =0可得F 为△ABC 的重心,从而可求出x 1+x 2+x 3,再根据抛物线的定义可求得结果.【解答过程】设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),由y 2=2x ,得p =1,所以F(12,0),准线方程为x =―12,因为FA +FB +FC =0,所以F 为△ABC 的重心,所以x 1+x 2+x 33=12,所以x 1+x 2+x 3=32,所以|FA |+|FB |+|FC |=x 1+12+x 2+12+x 3+12=x 1+x 2+x 3+32=32+32=3,故选:C.【题型8 抛物线的几何性质】【例8】(2024·重庆·模拟预测)A,B 是抛物线y 2=2px(p >0)上的不同两点,点F 是抛物线的焦点,且△OAB 的重心恰为F ,若|AF|=5,则p =( )A .1B .2C .3D .4【解题思路】根据重心可得x 1+x 2=3p 2y 1=―y 2,结合对称性可得x 1=3p4,再根据抛物线的定义运算求解.【解答过程】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为△OAB 的重心恰为F=p2=0,解得x 1+x 2=3p2y 1=―y 2,由y 1=―y 2可知A,B 关于x 轴对称,即x 1=x 2,则x 1+x 2=2x 1=3p2,即x 1=3p 4,又因为|AF |=x 1+p2=5p 4=5,解得p =4.故选:D.【变式8-1】(23-24高二下·福建厦门·期末)等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线y 2=2x 上,则这个等边三角形的边长为( )A .2B .C .4D.【解题思路】正三角形的另外两个顶点关于x 轴对称,设另外两个顶点坐标分别是A ),B―a),把顶点代入抛物线方程化简即可求解.【解答过程】设正三角形得边长为2a ,由图可知正三角形的另外两个顶点关于x 轴对称,可设另外两个顶点坐标分别是A),B―a ),把顶点代入抛物线方程得a 2=解得a =所以正三角形的边长为故选:D.【变式8-2】(23-24高三下·北京·阶段练习)设抛物线C 的焦点为F ,点E 是C 的准线与C 的对称轴的交点,点P 在C 上,若∠PEF =30°,则sin ∠PFE =( )A B C D 【解题思路】先设P(x 0,y 0),根据图形分别表示出tan ∠ P EF 和sin ∠ P FE 即可得解.【解答过程】由于抛物线的对称性,不妨设抛物线为C:y 2=2px(p >0),则其焦点为F(p2,0),点E 是C 的准线与C 的对称轴的交点,其坐标为E(―p2,0),点P 在C 上,设为P(x 0,y 0),若∠ P EF =30∘,则tan ∠ P EF =|y 0|x 0+p 2=且|PF|=x 0+p 2,则sin ∠ P FE =sin (π―∠ P FE )=|y 0||PF|=故选:B.【变式8-3】(23-24高二下·重庆·阶段练习)已知x 轴上一定点A (a,0)(a >0),和抛物线y 2=2px (p >0)上的一动点M ,若|AM |≥a 恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .B .(0,p ]C .D .(0,2p ]【解题思路】设M (x 0,y 0) (x 0≥0),表示出|AM |,依题意可得x 20―(2a ―2p )x 0≥0恒成立,分x 0=0和x 0>0两种情况讨论,当x0>0时x0≥2a―2p恒成立,即可得到2a―2p≤0,从而求出a的取值范围.【解答过程】设M(x0,y0)(x0≥0),则y20=2px0,所以|AM|====因为|AM|≥a恒成立,所以x20―(2a―2p)x0+a2≥a2恒成立,所以x20―(2a―2p)x0≥0恒成立,当x0=0时显然恒成立,当x0>0时x0≥2a―2p恒成立,所以2a―2p≤0,则a≤p,又a>0,所以0<a≤p,即实数a的取值范围为(0,p].故选:B.【题型9 抛物线中的三角形(四边形)面积问题】【例9】(2024·江西新余·二模)已知点Q(2,―2)在抛物线C:y2=2px上,F为抛物线的焦点,则△OQF (O为坐标原点)的面积是()A.12B.1C.2D.4【解题思路】将点Q代入抛物线C的方程,即可求解p,再结合抛物线的公式,即可求解【解答过程】∵点Q(2,―2)在抛物线C:y2=2px上,F为抛物线C的焦点,∴4=4p,解得p=1,故抛物线C的方程为y2=2x,F(12,0),则△OQF的面积S△OQF=12×12×2=12.故选:A.【变式9-1】(23-24高二上·广东广州·期末)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l与C相交于A、B两点,与y轴相交于点E.已知|AF|=5,|BF|=3,若△AEF的面积是△BEF面积的2倍,则抛物线C的方程为()A .y 2=2xB .y 2=4xC .y 2=6xD .y 2=8x【解题思路】过A,B 分别作C 的准线的垂线交y 轴于点M,N ,根据抛物线定义可得|AM |=5―p2,|BN |=3―p 2,再由S △AEF S △BEF=|AE ||BE |=|AM ||BN |即可求参数p ,进而可得抛物线方程.【解答过程】如图,过A,B 分别作C 的准线的垂线交y 轴于点M,N ,则AM //BN ,故|AE ||BE |=|AM ||BN |,因为C 的准线为x =―p2,所以|AM |=|AF |―p2=5―p2,|BN |=|BF |―p2=3―p2,所以S △AEFS △BEF=12|EF ||AE |sin ∠AEF 12|EF ||BE |sin ∠BEF =|AE ||BE |=|AM ||BN |=5―p 23―p 2=2,解得p =2,故抛物线C 的方程为y 2=4x .故选:B.【变式9-2】(23-24高二上·广东广州·期末)设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A,B,C 为该抛物线上不同的三点,且FA +FB +FC =0,O 为坐标原点,若△OFA 、△OFB 、△OFC 的面积分别为S 1、S 2、S 3,则S 21+S 22+S 23=( )A .3B .4C .5D .6【解题思路】设点A,B,C 的坐标,再表示出△OFA,△OFB,△OFC 的面积,借助向量等式即可求得答案.【解答过程】设点A,B,C 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),(x 3,y 3),而抛物线的焦点F(1,0),|OF|=1,FA =(x 1―1,y 1),FB =(x 2―1,y 2),FC =(x 3―1,y 3),由FA +FB +FC =0,得x 1+x 2+x 3=3,于是S 1=12|y 1|,S 2=12|y 2|,S 3=12|y 3|,所以S 21+S 22+S 23=14(y 21+y 22+y 23)=x 1+x 2+x 3=3.故选:A.【变式9-3】(23-24高二·全国·课后作业)已知抛物线C:y2=8x,点P为抛物线上任意一点,过点P向圆D:x2+y2―4x+3=0作切线,切点分别为A,B,则四边形PADB的面积的最小值为()A.1B.2C D【解题思路】由题意圆的圆心与抛物线的焦点重合,可得连接PD,则S四边形PADB=2S Rt△PAD=|PA|,而|PA|=|PD|最小时,四边形PADB的面积最小,再抛物线的定义转化为点P到抛物线的准线的距离的最小值,结合抛物线的性质可求得结果【解答过程】如图,连接PD,圆D:(x―2)2+y2=1,该圆的圆心与抛物线的焦点重合,半径为1,则S四边形PADB=2S Rt△PAD=|PA|.又|PA|=PADB的面积最小时,|PD|最小.过点P向抛物线的准线x=―2作垂线,垂足为E,则|PD|=|PE|,当点P与坐标原点重合时,|PE|最小,此时|PE|=2.==故S四边形PADBmin故选:C.一、单选题1.(2024·江西·模拟预测)若抛物线x 2=8y 上一点(x 0,y 0)到焦点的距离是该点到x 轴距离的2倍.则y 0=( )A .12B .1C .32D .2【解题思路】根据抛物线的方程,结合抛物线的标准方程,得到抛物线的焦点和准线,利用抛物线的定义,得到抛物线上的点(x 0,y 0)到焦点的距离,根据题意得到关于y 0的方程,求解即可.【解答过程】已知拋物线的方程为x 2=8y ,可得p =4.所以焦点为F (0,2),准线为l :y =―2.抛物线上一点A (x 0,y 0)到焦点F 的距离等于到准线l 的距离,即|AF |=y 0+2,又∵A 到x 轴的距离为y 0,由已知得y 0+2=2y 0,解得y 0=2.故选:D .2.(2024·四川·模拟预测)已知抛物线C:x 2=8y 的焦点为F,P 是抛物线C 上的一点,O 为坐标原点,|OP |=4|PF |=( )A .4B .6C .8D .10【解题思路】求出抛物线焦点和准线方程,设P (m,n )(m ≥0),结合|OP |=n =4,由焦半径公式得到答案.【解答过程】抛物线C:x 2=8y 的焦点为F (0,2),准线方程为y =―2,设P (m,n )(m ≥0)=,解得n =4或n =―12(舍去),则|PF |=n +2=6.故选:B .3.(23-24高二下·甘肃白银·期中)若圆C 与x 轴相切且与圆x 2+y 2=4外切,则圆C 的圆心的轨迹方程为( )A .x 2=4y +4B .x 2=―4y +4C .x 2=4|y |+4D .x 2=4y ―4【解题思路】设圆心坐标为(x,y )=2+|y |,化简整理即可得解.【解答过程】设圆心坐标为(x,y)=2+|y|,化简得x2=4|y|+4,即圆C的圆心的轨迹方程为x2=4|y|+4.故选:C.4.(2024·北京海淀·三模)已知抛物线y2=4x的焦点为F、点M在抛物线上,MN垂直y轴于点N,若|MF|=6,则△MNF的面积为()A.8B.C.D.【解题思路】确定抛物线的焦点和准线,根据|MF|=6得到M.【解答过程】因为抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=―1,所以|MF|=x M+1=6,故x M=5,不妨设M在第一象限,故M×(5―0)×=所以S△MNF=12故选:C.5.(2024·西藏林芝·模拟预测)已知抛物线y2=8x上一点P到准线的距离为d1,到直线l:4x―3y+12=0的距离为d2,则d1+d2的最小值为()A.1B.2C.3D.4【解题思路】点P到直线l:4x―3y+12=0的距离为|PA|,到准线l1:x=―2的距离为|PB|,利用抛物线的定义得|PF|=|PB|,当A,P和F共线时,点P到直线l:4x―3y+12=0和准线l1:x=―2的距离之和的最小,由点到直线的距离公式求得答案.【解答过程】由抛物线y2=8x知,焦点F(2,0),准线方程为l:x=―2,根据题意作图如下;点P到直线l:4x―3y+12=0的距离为|PA|,到准线l1:x=―2的距离为|PB|,由抛物线的定义知:|PB|=|PF|,所以点P到直线l:4x―3y+12=0和准线l1:x=―2的距离之和为|PF|+|PA|,=4,且点F(2,0)到直线l:4x―3y+12=0的距离为d=|8―0+12|5所以d1+d2的最小值为4.故选:D.6.(2024·四川雅安·三模)已知过圆锥曲线的焦点且与焦点所在的对称轴垂直的弦被称为该圆锥曲线的通径,清代数学家明安图在《割圆密率捷法》中,也称圆的直径为通径.已知圆(x―2)2+(y+1)2=4的一条直径与拋物线x2=2py(p>0)的通径恰好构成一个正方形的一组邻边,则p=()B.1C.2D.4A.12【解题思路】根据圆的通径的上端点就是抛物线通径的上右端点,可得抛物线x2=2py(p>0)经过点(2,1),从而可得答案.【解答过程】因为圆(x―2)2+(y+1)2=4的一条直径与抛物线x2=2py(p>0)的通径恰好构成一个正方形的一组邻边,而抛物线x2=2py(p>0)的通径与y轴垂直,所以圆(x―2)2+(y+1)2=4的这条直径与x轴垂直,且圆的直径的上端点就是抛物线通径的右端点,因为圆(x―2)2+(y+1)2=4的圆心为(2,―1),半径为2,所以该圆与x轴垂直的直径的上端点为(2,1),即抛物线x2=2py(p>0)经过点(2,1),则4=2p,即p=2.故选:C.7.(2024·山西运城·三模)已知抛物线C:y 2=4x 的焦点为F ,动点M 在C 上,点B 与点A (1,―2)关于直线l:y =x ―1对称,则|MF ||MB |的最小值为( )AB .12CD .13【解题思路】根据对称性可得B(―1,0),即点B 为C 的准线与x 轴的交点,作MM ′垂直于C 的准线于点M ′,结合抛物线的定义可知|MF ||MB |=|MM ′||MB |= cos θ(∠MBF =θ),结合图象可得当直线MB 与C 相切时,cos θ最小,求出切线的斜率即可得答案.【解答过程】依题意,F(1,0),A(1,―2),设B(m,n)=―1m+12―1,解得m =―1n =0,即B(―1,0),点B 为C 的准线与x 轴的交点,由抛物线的对称性,不妨设点M 位于第一象限,作MM ′垂直于C 的准线于点M ′,设∠MBF =θ,θ∈ (0,π2),由抛物线的定义得|MM ′|=|MF |,于是|MF ||MB |=|MM ′||MB |= cos θ,当直线MB 与C 相切时,θ最大,cos θ最小,|MF||MB|取得最小值,此时直线BM 的斜率为正,设切线MB 的方程为x =my ―1(m >0),由x =my ―1y 2=4x消去x 得y 2―4my +4=0,则Δ=16m 2―16=0,得m =1,直线MB 的斜率为1,倾斜角为π4,于是θmax =π4,(cos θ)min =,所以|MF||MB|的最小值为故选:A.8.(2024·江西九江·二模)已知抛物线C:y 2=2px 过点A (1,2),F 为C 的焦点,点P 为C 上一点,O 为坐标原点,则( )A .C 的准线方程为x =―2B .△AFO 的面积为1C .不存在点P ,使得点P 到C 的焦点的距离为2D .存在点P ,使得△POF 为等边三角形【解题思路】求解抛物线方程,得到准线方程,判断A ;求解三角形的面积判断B ;利用|PF|=2.判断C ;判断P 的位置,推出三角形的形状,判断D .【解答过程】由题意抛物线C:y 2=2px 过点A(1,2),可得p =2,所以抛物线方程为C:y 2=4x ,所以准线方程为x =―1,A 错误;可以计算S △AFO =12×1×2=1,B 正确;当P(1,2)时,点P 到C 的焦点的距离为2,C 错误;△POF 为等边三角形,可知P 的横坐标为:12,当x =12时,纵坐标为:则12×=≠则△POF 为等腰三角形,不是等边三角形,故等边三角形的点P 不存在,所以D 错误.故选:B .二、多选题9.(2024·湖南长沙·二模)已知抛物线C 与抛物线y 2=4x 关于y 轴对称,则下列说法正确的是( )A .抛物线C 的焦点坐标是(―1,0)B .抛物线C 关于y 轴对称C .抛物线C 的准线方程为x =1D .抛物线C 的焦点到准线的距离为4【解题思路】依题意可得抛物线C 的方程为y 2=―4x ,即可得到其焦点坐标与准线方程,再根据抛物线的性。
抛物线专题练习1.(2020·吉林省长春模拟)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=112yB .x 2=112y 或x 2=-136yC .x 2=-136yD .x 2=12y 或x 2=-36y2.(2020·江西省安义中学模拟)已知抛物线y =px 2(其中p 为常数)过点A (1,3),则抛物线的焦点到准线的距离等于( )A.92B.32C.118D.163.(2020·山东省乳山市第一中学模拟)顶点在原点,且过点(-4,4)的抛物线的标准方程是( ) A .y 2=-4xB .x 2=4yC .y 2=-4x 或x 2=4yD .y 2=4x 或x 2=-4y4.(2020·河南省信阳市第一中学模拟)已知AB 是抛物线y 2=8x 的一条焦点弦,|AB |=16,则AB 中点C 的横坐标是( )A .3B .4C .6D .85.(2020·四川省自贡市一中模拟)若直线AB 与抛物线y 2=4x 交于A ,B 两点,且AB ⊥x 轴,|AB |=42,则抛物线的焦点到直线AB 的距离为( )A .1B .2C .3D .56.(2020·四川省资阳模拟)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( )7.A .1 B .2 C .3 D .47.(2020·陕西省延安模拟)已知F 是抛物线C 1:y 2=2px (p >0)的焦点,曲线C 2是以F 为圆心,p2为半径的圆,直线4x -3y -2p =0与曲线C 1,C 2从上到下依次相交于点A ,B ,C ,D ,则|AB ||CD |=( )A .16B .4 C.83 D.538.(2020·广东省惠州市一中模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线方程为x =-2,过点F 的直线与抛物线C 交于M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)两点,若|MN |=8,则y 21+y 22=( )A .16B .32C .24D .489.(2020·湖南省邵阳市二中模拟)已知F 是抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,过点R (2,1)的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,R 为线段AB 的中点.若|F A |+|FB |=5,则直线l的斜率为( )A .3B .1C .2D.1210.(2020·湖北省汉川市一中模拟)已知直线l :y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点.若|F A |=2|FB |,则k =( )A.13B.23C.23D.223 11.(2020·山东省菏泽市一中模拟)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 与双曲线x 23-y 2=1的右焦点重合,若A 为抛物线在第一象限上的一点,且|AF |=3,则直线AF 的斜率为 .12.(2020·江西省任弼时中学模拟)若抛物线x 2=4y 上的点A 到焦点的距离为10,则点A 到x 轴的距离是 .13.(2020·福建省永春一中模拟)已知正三角形AOB (O 为坐标原点)的顶点A ,B 在抛物线y 2=3x 上,则⊥AOB 的边长是 .14.(2020·安徽省池州二中模拟)直线y=k(x-1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=163,则k=.15.(2020·江苏省淮北中学模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)过点A(2,y0),且点A到其准线的距离为4.(1)求抛物线的方程;(2)直线l:y=x+m与抛物线交于两个不同的点P,Q,若OP⊥OQ,求实数m的值.16.(2020·浙江省丽水中学模拟)如图,已知点F为抛物线E:y2=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.17.(2020·吉林省松原市二中模拟)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⊥F A,垂足为N,求点N的坐标.1.(2020·吉林省长春模拟)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=112yB .x 2=112y 或x 2=-136yC .x 2=-136yD .x 2=12y 或x 2=-36y【答案】D【解析】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=-36y2.(2020·江西省安义中学模拟)已知抛物线y =px 2(其中p 为常数)过点A (1,3),则抛物线的焦点到准线的距离等于( )A.92B.32C.118D.16【答案】D【解析】由抛物线y =px 2(其中p 为常数)过点A (1,3),可得p =3,则抛物线的标准方程为x 2=13y ,则抛物线的焦点到准线的距离等于16.故选D.]3.(2020·山东省乳山市第一中学模拟)顶点在原点,且过点(-4,4)的抛物线的标准方程是( ) A .y 2=-4xB .x 2=4yC .y 2=-4x 或x 2=4yD .y 2=4x 或x 2=-4y 【答案】C【解析】设所求抛物线方程为y 2=kx 或x 2=my ,又点(-4,4)在抛物线上,则有-4k =16或4m =16,解得k =-4或m =4,所求抛物线方程为y 2=-4x 或x 2=4y .故选C.]4.(2020·河南省信阳市第一中学模拟)已知AB 是抛物线y 2=8x 的一条焦点弦,|AB |=16,则AB 中点C 的横坐标是( )A .3B .4C .6D .8【答案】C【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=x 1+x 2+p =16,又p =4,所以x 1+x 2=12,所以点C 的横坐标是x 1+x 22=6.]5.(2020·四川省自贡市一中模拟)若直线AB 与抛物线y 2=4x 交于A ,B 两点,且AB ⊥x 轴,|AB |=42,则抛物线的焦点到直线AB 的距离为( )A .1B .2C .3D .5【答案】A【解析】由|AB |=42及AB ⊥x 轴,不妨设点A 的纵坐标为22,代入y 2=4x 得点A 的横坐标为2,从而直线AB 的方程为x =2.又y 2=4x 的焦点为(1,0),所以抛物线的焦点到直线AB 的距离为2-1=1,故选A.]6.(2020·四川省资阳模拟)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( )A .1B .2C .3D .4 【答案】C【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 7.(2020·陕西省延安模拟)已知F 是抛物线C 1:y 2=2px (p >0)的焦点,曲线C 2是以F 为圆心,p2为半径的圆,直线4x -3y -2p =0与曲线C 1,C 2从上到下依次相交于点A ,B ,C ,D ,则|AB ||CD |=( )A .16B .4 C.83 D.53【答案】A【解析】因为直线4x -3y -2p =0过C 1的焦点F (C 2的圆心),故|BF |=|CF |=p 2,所以|AB ||CD |=|AF |-p2|DF |-p2.由抛物线的定义得|AF |-p 2=x A ,|DF |-p2=x D .由⎩⎪⎨⎪⎧4x -3y -2p =0,y 2=2px ,整理得8x 2-17px +2p 2=0,即(8x -p )(x -2p )=0,可得x A =2p ,x D =p 8,故|AB ||CD |=x Ax D =2pp 8=16.故选A 8.(2020·广东省惠州市一中模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线方程为x =-2,过点F 的直线与抛物线C 交于M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)两点,若|MN |=8,则y 21+y 22=( )A .16B .32C .24D .48【答案】B【解析】由准线方程为x =-2,可知p =4,则抛物线C 的方程为y 2=8x .由抛物线的定义可知,|MN |=|MF |+|NF |=x 1+x 2+4=8,则x 1+x 2=4,即y 218+y 228=4,故y 21+y 22=32.故选B.] 9.(2020·湖南省邵阳市二中模拟)已知F 是抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,过点R (2,1)的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,R 为线段AB 的中点.若|F A |+|FB |=5,则直线l 的斜率为( )A .3B .1C .2 D.12【答案】B【解析】由于R (2,1)为AB 中点,设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ).根据抛物线的定义|F A |+|FB |=x A +x B +p =2×2+p =5,解得p =1,抛物线方程为y 2=2x .y 2A =2x A ,y 2B =2x B,两式相减并化简得y B-y A x B -x A =2y A +y B =22×1=1,即直线l 的斜率为1.故选B.]10.(2020·湖北省汉川市一中模拟)已知直线l :y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点.若|F A |=2|FB |,则k =( )A.13B.23C.23D.223 【答案】D【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),y 2=8x ,消去y 得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0.Δ=(4k 2-8)2-16k 4>0,解得-1<k <1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).x 1+x 2=8k 2-4.⊥ x 1x 2=4.⊥ 根据抛物线的定义及|F A |=2|FB |,得x 1+2=2(x 2+2),即x 1=2x 2+2,⊥且x 1>0,x 2>0,由⊥⊥解得x 1=4,x 2=1,代入⊥得k 2=89,k >0,⊥k =223.故选D.11.(2020·山东省菏泽市一中模拟)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 与双曲线x 23-y 2=1的右焦点重合,若A 为抛物线在第一象限上的一点,且|AF |=3,则直线AF 的斜率为 .【答案】-22【解析】⊥双曲线x 23-y 2=1的右焦点为(2,0),⊥抛物线方程为y 2=8x .⊥|AF |=3,⊥x A +2=3,得x A =1,代入抛物线方程可得y A =±2 2.⊥点A 在第一象限,⊥A (1,22),⊥直线AF 的斜率为221-2=-2 2.]12.(2020·江西省任弼时中学模拟)若抛物线x 2=4y 上的点A 到焦点的距离为10,则点A 到x 轴的距离是 .【答案】9【解析】根据题意,抛物线x 2=4y 的准线方程为y =-1,点A 到准线的距离为10,故点A 到x 轴的距离是9.]13.(2020·福建省永春一中模拟)已知正三角形AOB (O 为坐标原点)的顶点A ,B 在抛物线y 2=3x 上,则⊥AOB 的边长是 .【答案】63【解析】如图,设⊥AOB 的边长为a ,则A ⎝⎛⎭⎫32a ,12a ,⊥点A 在抛物线y 2=3x 上,⊥14a 2=3×32a ,⊥a =6 3.] 14.(2020·安徽省池州二中模拟)直线y =k (x -1)与抛物线y 2=4x 交于A ,B 两点,若|AB |=163,则k = .【答案】±3【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为直线AB 经过抛物线y 2=4x 的焦点,所以|AB |=x 1+x 2+2=163,所以x 1+x 2=103.联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =k (x -1)得到k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,所以x 1+x 2=2k 2+4k 2=103,所以k =± 3.]15.(2020·江苏省淮北中学模拟)已知抛物线y 2=2px (p >0)过点A (2,y 0),且点A 到其准线的距离为4.(1)求抛物线的方程;(2)直线l :y =x +m 与抛物线交于两个不同的点P ,Q ,若OP ⊥OQ ,求实数m 的值. 【解析】(1)已知抛物线y 2=2px (p >0)过点A (2,y 0),且点A 到准线的距离为4, ⊥2+p2=4,⊥p =4,⊥抛物线的方程为y 2=8x .(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,y 2=8x 得x 2+(2m -8)x +m 2=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=8-2m ,x 1x 2=m 2,y 1+y 2=x 1+x 2+2m =8,y 1y 2=(x 1+m )(x 2+m )=x 1x 2+m (x 1+x 2)+m 2=8m . ⊥OP ⊥OQ ,⊥x 1x 2+y 1y 2=m 2+8m =0, ⊥m =0或m =-8.经检验,当m =0时,直线与抛物线交点中有一点与原点O 重合,不符合题意. 当m =-8时,Δ=(-24)2-4×64>0,符合题意. 综上,实数m 的值为-8.16.(2020·浙江省丽水中学模拟)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. 【解析】(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.17.(2020·吉林省松原市二中模拟)已知抛物线y 2=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 ⊥F A ,垂足为N ,求点N 的坐标.【解析】(1)抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2,于是4+p 2=5,⊥p =2. ⊥抛物线方程为y 2=4x .(2)⊥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. ⊥F A 的方程为y =43(x -1), ⊥ MN 的方程为y -2=-34x , ⊥联立⊥⊥,解得x =85,y =45, ⊥点N 的坐标为⎝⎛⎭⎫85,45.。
抛物线练习题一、选择题1.在直角坐标平面内,到点(1,1)和直线 x+ 2y= 3 距离相等的点的轨迹是 ()A .直线B.抛物线C.圆D.双曲线2.抛物线 y2= x 上一点 P 到焦点的距离是 2,则 P 点坐标为 ()3,± 67,± 79,± 35,± 10A. 22B. 42C. 42D. 223.抛物线 y= ax2的准线方程是y= 2,则 a 的值为 ()11A. 8 B .-8C. 8D.- 84.设抛物线 y2= 8x 上一点 P 到 y 轴的距离是4,则点 P 到该抛物线焦点的距离是 ()A .4B . 6C. 8D. 125.设过抛物线的焦点 F 的弦为 AB,则以 AB 为直径的圆与抛物线的准线的地址关系是()A .订交B .相切C.相离D.以上答案都有可能6.过点 F(0,3)且和直线 y+ 3=0 相切的动圆圆心的轨迹方程为 ()A .y2= 12xB .y2=- 12x C. x2= 12y D .x2=- 12y7.抛物线 y2= 8x 上一点 P 到 x 轴距离为12,则点 P 到抛物线焦点 F 的距离为 ()A .20B .8C. 22D. 248.抛物线的极点在坐标原点,焦点是椭圆4x2+ y2= 1 的一个焦点,则此抛物线的焦点到准线的距离为 ()11A. 2 3 B. 3 C.2 3 D.4 39.设抛物线的极点在原点,其焦点F 在 y 轴上,又抛物线上的点(k,- 2)与 F 点的距离为4,则 k 的值是 ()A. 4 B . 4 或- 4C.- 2 D .2 或- 212的焦点坐标是 ()10.抛物线 y=m x (m<0)A.0,mB. 0,-mC. 0,1D. 0,-1 444m4m11.抛物线的极点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点(-5,2 5) 到焦点的距离是6,则抛物线的方程为 ()A. y2=- 2x B .y2=- 4x C. y2= 2x D. y2=- 4x 或 y2=- 36x12.已知抛物线y2=2px(p>0) 的准线与圆 (x- 3)2+ y2= 16 相切,则p 的值为 () 1A. 2 B . 1C.2 D .4二、填空题13.过抛物线焦点 F 的直线与抛物线订交于A 、B 两点,若A 、B 在抛物线准线上的射影是A 1、B 1,则∠ A 1FB 1=。
专题复习五 抛物线(1)
一、选择题
1.已知抛物线x 2=ay 的焦点恰好为双曲线y 2-x 2=2的上焦点,则a 等于 ( ) A .1 B .4 C .8
D .16
2.抛物线y =-4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是 ( ) A .-17
16
B .-1516 C.716
D.15
16
3.已知F 是拋物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该拋物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为 ( ) A.34
B .1 C.5
4
D.74
4.设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 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 ( )
A .⎣⎡⎦
⎤-12,12 B .[-2,2] C .[-1,1] D .[-4,4] 5.在y =2x 2上有一点P ,它到A (1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P 的坐标是( ) A .(-2,1)
B .(1,2)
C .(2,1)
D .(-1,2)
6.已知F 为抛物线y 2=8x 的焦点,过F 且斜率为1的直线交抛物线于A 、B 两点,则||FA |-|FB ||的值等于 ( ) A .4 2
B .8
C .82
D .16
7.从抛物线y 2=4x 上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5,设抛物线的焦点为F ,则△MPF 的面积为
( ) A .5
B .10
C .4
D .3 8.设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足.如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |等于
( )
A .4 3
B .8
C .8 3
D .16
9.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3∶1,则点A 的坐标为 ( ) A .(2,22)
B .(2,-22)
C .(2,±2)
D .(2,±22)
10.过抛物线2
2(0)y px p =>的焦点F 的直线l 与抛物线在第一象限的交点为A ,与抛物线的准线的
交点为B ,点A 在抛物线的准线上的射影为C ,若,48AF FB BA BC =⋅= ,则抛物线的方程( )
A .
2
8y x = B .24y x = C .
2
16y x = D .
2
y = 二、填空题
11.以抛物线x 2=16y 的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.答案:x 2+(y -4)2
=64
12.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为y 轴,抛物线上一点Q (-3,m )到焦点的距离是5,则抛物线的方程为________.答案:x 2=±2y 或x 2=±18y
13.设P 是曲线y 2=4x 上的一个动点,则点P 到点B (-1,1)的距离与点P 到直线x =-1的距离之和的最小值为________.6.5
14.已知直线l 与抛物线y 2=8x 交于A 、B 两点,且l 经过抛物线的焦点F ,A 点的坐标为(8,8),则线段
AB 的中点到准线的距离是________.5.25
4
15.如图,过抛物线y =1
4x2的焦点的直线交抛物线与圆x 2+(y -1)2=1于A 、B 、C 、D 四点,则AB ·CD
=______.【答案】1 三、解答题
16.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,-1),B 点在直线y =-3上,M 点满足 MB
∥ OA , MA ·AB = MB ·BA ,M 点的轨迹为曲线C .
(1)求C 的方程;
(2)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处的切线,求O 点到l 距离的最小值. 解:(1)曲线C 的方程为y =1
4
x 2-2.
(2)当x 0=0时取等号,所以O 点到l 距离的最小值为2.
17.如图,已知点D(0,-2),过点D 作抛物线C 1:x 2=2py(p>0)的切线l ,切点A 在第二象限. (1)求切点A 的纵坐标; (2)若离心率为
32的椭圆x2a2+y2
b2
=1(a>b>0)恰好经过切点A ,设切线l 交椭圆的另一点为B ,记切线l ,k ,k 1,k 2,若k 1+2k 2=4k ,求椭圆方程.
【答案】(1)切点A 的纵坐标为2.
(2)所以椭圆方程为x2144+y2
36=1.
专题复习五 抛物线(2)
一、选择题
1.已知抛物线y 2=2px ,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是 ( ) A .相离
B .相交
C .相切
D .不确定
2.直线y =x -3与抛物线y 2=4x 交于A 、B 两点,过A 、B 两点向抛物线的准线作垂线,垂足分别为P 、Q ,则梯形APQB 的面积为
( ) A .48 B .56 C .64
D .72
3.设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A ,B ,C 为该抛物线上三点,若FA →+FB →+FC →=0,则|FA →|+|FB →|+|FC
→
|等于
( )
A .9
B .6
C .4
D .3
4.已知动点M(、y)到点F(4,0)的距离比到直线x +5 =0的距离小1,则点M 的轨迹方程为( ) A., y 2 =16x B. y 2 =x C. x- 4 = 0 D. X + 4 = 0
5.、设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px(p>0)上的两点,并且满足OA ⊥OB. 则y 1y 2等于( )
A – 4p 2
B 4p 2
C – 2p 2
D 2p 2 6. 过抛物线x y 42=的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线 ( )
A 有且仅有一条
B 有且仅有两条
C 有无穷多条
D 不存在 7. 对于抛物线y 2=2x 上任意一点Q, 点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a |, 则a 的取值范围是 ( )
A [0, 1]
B (0, 1)
C (]1,
∞- D (-∞, 0) 8.已知直线)0)(2(>+=k x k y 与抛物线C:
x y 82
=相交A 、B 两点,F 为C 的焦点.若FB FA 2=,则k=( )
A .31
B .32
C .32
D .322
9 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|PA |+|PM |的最小值是 ( )
A .72
B .4
C .9
2
D .5
10. 在抛物线2
5(0)y x ax a =+-≠上取横坐标为14x =-,22x =的两点,经过两点引一条割线,有平
行于该割线的一条直线同时与该抛物线和圆22
5536x y +=相切,则抛物线的顶点坐标是
A. (-2,-9)
B. (0,-5)
C. (2,-9)
D. (1,-6) 二、填空题
11.若点P 到直线y =-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P 的轨迹方程是__________.7.x 2=12y
12.已知抛物线y 2
=4x 与直线2x +y -4=0相交于A 、B 两点,抛物线的焦点为F ,那么| FA | +| FB
|
=________.答案:7
13.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,点A (0,2),连接FA 交抛物线于点B ,过B 作l 的垂线,垂足为M ,若AM ⊥MF ,则p 的值为________.6. 2
14. 设抛物线2
8y x =的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA l ⊥,A 为垂足,如果直线AF
斜率为PF =
8
15.已知点M 是抛物线y 2
=4x 的一点,F 为抛物线的焦点,A 在圆C:(x-4)2
+(y-1)2
=1上,则MF
MA +的最小值为__________4 三、解答题
16.设M 、N 为抛物线C :y=x2上的两个动点,
过M 、N 分别作抛物线C 的切线l1、l2, 与x 轴分别交于A 、B 两点,且l1与l 2相 交于点P ,若|AB |=1. (1)求点P 的轨迹方程;
(2)求证:△MNP 的面积为一个定值,并求出这个定值. 7.(1)点P 的轨迹方程为y =x 2-1. (2)即△MNP 的面积为定值2.
17.已知A (8,0),B 、C 两点分别在y 轴上和x 轴上运动,并且满足AB →·BP →=0,BC →=CP →
, (1)求动点P 的轨迹方程;
(2)若过点A 的直线l 与动点P 的轨迹交于M 、N 两点,QM →·QN →=97,其中Q (-1,0),求直线l 的方程. 8.解 (1)动点P 的轨迹方程为y 2=-4x . (2)即x -2y -8=0或x +2y -8=0.。