苏教版(文科)高中数学高考总复习巩固练习抛物线及其性质(提高)
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【巩固练习】一、选择题:1.若1,0a b ><,且b b a a-+=b b a a --的值等于( ) A.6 B.2± C.2- D.22.函数()2()1x f x a =-在R 上是减函数,则a 的取值范围是( )A.1>aB.2<aC.a <1a <<3.已知,0a b ab >≠,下列不等式(1)22a b >;(2)22a b >;(3)b a 11<;(4)1133a b >;(5)1133a b ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭中恒成立的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个4.函数2121x x y -=+是( ) A.奇函数 B.偶函数 C. 既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数5.(2015 泉州模拟)函数()()()f x x a x b =--(其中a b >)的图像如图所示,则函数()x g x a b =+的大致图像是()6.已知01,1a b <<<-,则函数x y a b =+的图像必定不经过( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限 7.2()1()(0)21x F x f x x ⎛⎫=+⋅≠ ⎪-⎝⎭是偶函数,且()f x 不恒等于零,则()f x ( ) A.是奇函数 B.可能是奇函数,也可能是偶函数C.是偶函数D.不是奇函数,也不是偶函数8.(2015 河南二模)已知(),,xf x e x R a b =∈<,记()()A f b f a =-,()()()()12B b a f a f b =-+,则,A B 的大小关系是( ) .A A B > .B A B≥ .C A B < .D A B ≤ 二、填空题:9.设函数[)22,(,1)(),,1,x x f x x x -⎧∈-∞⎪=⎨∈+∞⎪⎩若()4f x >,则x 的取值范围是_________. 10.函数22811(31)3x x y x --+⎛⎫=-≤≤ ⎪⎝⎭的值域是_______________. 11.函数2233x y -=的单调递减区间是_______________.12.(2015 福建高考)若函数()2()x a f x a R -=∈满足()()11f x f x +=-,且()f x 在[,)m +∞上单调递增,则实数m 的最小值等于 .三、解答题:13.已知[]3,2x ∈-,求11()142x xf x =-+的最小值与最大值. 14.设a R ∈,22()()21x x a a f x x R ⋅+-=∈+,试确定a 的值,使()f x 为奇函数. 15.已知函数22513x x y ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,求其单调区间及值域. 16.若函数4323x x y =-⋅+的值域为[]1,7,试确定x 的取值范围.17.已知函数1()(1)1x x a f x a a -=>+, (1)判断函数的奇偶性;(2)求该函数的值域;(3)证明()f x 是R 上的增函数.【参考答案与解析】5.A【解析】由()f x 的图像可知01a <<,1b <-,则函数()g x 为减函数,且()010g b =+<,故答案为A .8.C【解析】考查选项,不妨令1,0b a ==,则1A e =-,12e B +=显然A B <,排除,A B 选项. 若A B =则()()12b a a b e e b a e e -=-+ 整理得()()22b a b a e b a e -+=-+观察可得a b =,与a b <矛盾,排除D .故选C .12.【答案】1【解析】()()11f x f x +=-,()f x ∴关于1x =对称,函数()()2x a f x a R -=∈,x a =为对称轴,1a ∴=()f x ∴在[1,)+∞上单调递增,()f x 在[,)m +∞上单调递增,m ∴的最小值为1.二、填空题9.(),2(2,)-∞-+∞,()4,f x >当1x <时,由24x ->可知,2x <-; 当1x ≥时,由24x >可知,2x >,∴ 2x >或 2x <-. 10.991,33⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,令222812(2)9U x x x =--+=-++, ∵ 31,99x U -≤≤∴-≤≤, 又∵13U y ⎛⎫= ⎪⎝⎭为减函数, ∴99133y ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭. 11.()0,+∞,令23,23U y U x ==-, ∵3U y =为增函数,∴2233x y -=的单调递减区间为()0,+∞.12. 0,3221(125)(5)(5)220f f f ⨯-===-=三、解答题: 13.221113()142122124224x x x x x x x f x -----⎛⎫=-+=-+=-+=-+ ⎪⎝⎭, ∵[]3,2x ∈-, ∴1284x -≤≤. 则当122x -=,即1x =时,()f x 有最小值43;当28x -=,即3x =-时,()f x 有最大值57.14.要使()f x 为奇函数,∵ x R ∈,∴需()()0f x f x +-=, ∴1222(),()212121x x x x f x a f x a a +-=--=-=-+++, 由12202121x x x a a +-+-=++,得2(21)2021x x a +-=+,1a ∴=. 15.令13U y ⎛⎫= ⎪⎝⎭,225U x x =++,则y 是关于U 的减函数, 而U 是(),1-∞-上的减函数,()1,-+∞上的增函数, ∴22513x x y ++⎛⎫= ⎪⎝⎭在(),1-∞-上是增函数,而在()1,-+∞上是减函数, 又∵2225(1)44U x x x =++=++≥, ∴22513x x y ++⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域为410,3⎛⎤⎛⎫ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎥⎝⎦. 16.243232323x x x x y =-⋅+=-⋅+,依题意有22(2)3237(2)3231x x x x ⎧-⋅+≤⎪⎨-⋅+≥⎪⎩即1242221x x x ⎧-≤≤⎪⎨≥≤⎪⎩或,∴ 224021,x x ≤≤<≤或 由函数2xy =的单调性可得(,0][1,2]x ∈-∞. 17.(1)∵定义域为x R ∈,且11()(),()11x xx xa a f x f x f x a a -----===-∴++是奇函数; (2)1222()1,11,02,111x x x x x a f x a a a a +-==-+>∴<<+++∵ 即()f x 的值域为()1,1-;(3)设12,x x R ∈,且12x x <,12121212121122()()011(1)(1)x x x x x x x x a a a a f x f x a a a a ----=-=<++++(∵分母大于零,且12x x a a <) ∴()f x 是R 上的增函数.。
一、单选题1. 已知抛物线的焦点为为上一点,且在第一象限,直线与的准线交于点,过点且与轴平行的直线与交于点,若,则线段的长度为()A.4 B.C.2 D.2. 以下几个命题中,其中真命题的序号为()①过点且与抛物线有一个公共点的直线有且只有两条;②双曲线的渐近线方程为;③在平面内,到定点的距离与到定直线的距离相等的点的轨迹是抛物线;④双曲线与椭圆有相同的焦点.A.①③B.①④C.③④D.②④3. 已知抛物线的焦点为F,抛物线C上一点到焦点F的距离为.则实数p值为()A.2 B.1C.D.4. 已知双曲线的右焦点到其一条渐近线的距离等于,抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线上一动点M到直线和的距离之和的最小值为()A.B.C.D.5. 给出下列说法:①方程表示一个圆;②若,则方程表示焦点在轴上的椭圆;③已知点、,若,则动点的轨迹是双曲线的右支;④以过抛物线焦点的弦为直径的圆与该抛物线的准线相切.其中正确说法的个数是()A.1 B.2 C.3 D.46. 已知抛物线:的焦点为,点在抛物线上,为坐标原点,若,则的面积为()A.B.C.D.二、多选题7. 已知抛物线C:的焦点F到准线l的距离为2,则()A.焦点F的坐标为B.过点恰有2条直线与抛物线C有且只有一个公共点C.直线与抛物线C相交所得弦长为4D.抛物线C与圆交于M,N两点,则8. 抛物线的准线为,焦点为,且经过点,点关于直线的对称点为点,设抛物线上一动点到直线的距离为,则()A.B.的最小值为C.直线与抛物线相交所得弦的长度为4D.过点且与抛物线有且只有一个公共点的直线共有两条三、填空题9. 已知F为抛物线C:的焦点,过点F的直线l与抛物线C交于不同的两点A,B,抛物线在点A,B处的切线分别为和,若和交于点P,则的最小值为______.10. 已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于两点,连接并延长,交抛物线于点,若中点的纵坐标为,则当最大时,______.11. 过抛物线的焦点的直线与交于、两点,且,为坐标原点,则的面积为________.12. 已知抛物线上三点,若直线AB,AC的斜率互为相反数,则直线BC的斜率为_________四、解答题13. 已知抛物线的焦点为,直线交抛物线于两点,当直线过点时,点到的准线的距离之和为,线段的中点到轴的距离是4.(1)求抛物线的方程;(2)当时,设抛物线在点处的切线交于点,求证:.14. 已知抛物线的焦点为,且点与圆上点的距离的最大值为.(1)求;(2)若为坐标原点,直线与相交于,两点,问:是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,试说明理由15. 已知抛物线C的顶点在原点,对称轴是y轴,焦点F在y轴正半轴,直线l与抛物线C交于A,B两点,线段AB的中点M的纵坐标为2,且.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线l经过焦点F,求直线l的方程16. 已知抛物线,其焦点F到准线的距离为2.(1)求抛物线的标准方程;(2)若O为坐标原点,斜率为2且过焦点F的直线l交此抛物线于A、B两点,求的面积.。
抛物线专题复习直线S,抛物线f !_■,y =4 + 3<y = 2px消y得.+(1) 当k=0时,直线I与抛物线的对称轴平行,有一个交点;(2) 当k工0时,△>0,直线I与抛物线相交,两个不同交点;△=0,直线I与抛物线相切,一个切点;△v0,直线I与抛物线相离,无公共点。
(3) 若直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线必相切吗?(不一定) 二关于直线与抛物线的位置关系问题常用处理方法直线i: y联立方程法:kx b 抛物线「' -1,(p 0)y kx b y22px k2x2 2(kb p)x b20设交点坐标为A(x i , y i ) , B(X 2,y 2),则有 0 ,以及X i X 2,X i X 2 ,还可进一步求出在涉及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比如相交弦AB 的弦长抛物线练习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取得最小值 时,点P 的坐标为 _______________________2&在平面直角坐标系 xoy 中,有一定点 A(2,1),若线段0A 的垂直平分线过抛物线 y 2px(p 0)则该抛物 线的方程是 。
9、 在平面直角坐标系 xoy 中,已知抛物线关于 x 轴对称,顶点在原点 O ,且过点P(2,4),则该抛物线的方程 是 __________ 10、 抛物线yx 2上的点到直线4x 3y 8 0距离的最小值是 ___________________11、 已知抛物线y 2=4x,过点P(4,0)的直线与抛物线相交于 A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点,贝U y 12+y 22的最小值是 ________212、 已知点A(x 1, y 1), B(x 2, y 2) (x 1x 2 0)是抛物线y 2 px( p 0)上的两个动点,O 是坐标原点,向量y iy 2kX-! b kX 2b k (X i X 2) 2b , y 』22 2(kX 1 b)(kx 2 b) k X j X 2 kb(X j X 2) bAB v1 k 2 X -I X 21 k2 Jx i X 2)2 4x 1X 21 k 2^(yi y2)2 4yiy222、已知点P 是抛物线y2x 上的一个动点,则点 P 到点(0,2)的距离与P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为 ___________则梯形APQB 的面积为 ___________2uur4、 设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2px(p 0)的焦点,A 是抛物线上的一点,FA 与x 轴正向的夹角为uuu 60°,则 OA 为 ___________5、 抛物线y 2 4x 的焦点为F ,准线为I ,经过F 且斜率为.3的直线与抛物线在 x 轴上方的部分相交于点 A ,AK 丄l ,垂足为K ,则△ AKF 的面积是 ______________6、 已知抛物线C: y 2 8x 的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点A 在C 上且AK | J 5|AF |,贝U AFK 的面积为 ___________2 27、 已知双曲线 —1,则以双曲线中心为焦点,以双曲线左焦点为顶点的抛物线方程为_______4 53、直线y x 3与抛物线y 2 4x 交于A,B 两点,过 代B 两点向抛物线的准线作垂线,垂足分别为P,Q ,(1)证明线段AB 是圆C 的直径;uuu 2 uu uu uuu 2 uuu 2 uuu uuuuu 2 OA 2O A OB OB OA2O A O BOB ,整理得uuu :OA uu uOB 0, X 1 X 2 y 1 y 2 0 (1)以线段AB 为直径的圆的方程为x 1 x 2 2y 1 y 2 2122(x - 2)(y 12)-[(x 1 X 2) (y 1 y 2)],224展开并将(1)代入得:x 2 y 2 (x-i x 2)x (y 1 y 2) y 0,故线段AB 是圆C 的直径C 为圆心)XX2y 1 y22x⑵解:设圆C 的圆心为C(x,y),则yuu uuu uuu uuu OA ,OB 满足 OA OB uu u OAuuu 2 OB .设圆C 的方程为x 2y(x i X 2)x (y i y 2)y 0。
【巩固练习】1.下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是( )A.y =11y x =- C.32y x =- D.221y x x =-++ 2.关于x 的方程9(4)340x xa ++⋅+=有解,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-8]∪[0,+∞)B 、(-∞,-4) C.[-8,4) D 、(-∞,-8] 3.已知不等式222(cos 5)4sin 0m m θθ+-+≥恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A.04m ≤≤ B. 14m ≤≤C .4m ≤或0m ≤ D. 1m ≤或0m ≤ 4.设定义域为R 的函数⎩⎨⎧=≠-=1,01||,1|lg |)(x x x x f ,则关于x 的方程0)()(2=++c x bf x f 有7个不同实数解的充要条件是( )A .0<b 且0>cB .0>b 且0<cC .0<b 且0=cD .0≥b 且0=c5.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,2()f x x =。
若对任意的x ∈[t ,t+2],不等式()2()f x t f x +≥恒成立,则实数t 的取值范围是( )A .)+∞B .[2,+∞)C .(0,2]D .[1][2,3]- 6.函数22xy x =-的图象大致是7.已知()f x 是奇函数,当(0,1)x ∈时1()lg 1f x x=+,那么当(1,0)x ∈-时()f x 的表达式是_____.8.实数,x y 满足xx y y=-,则x 的取值范围是__________. 9.设不等式221(1)x m x ->-对满足22m -≤≤的一切实数m 的值都成立,则实数x 的取值范围 。
10.已知()(1).1xf x x x =≠-+ (1)求()f x 的单调区间;(2)若10,()a b c a b b >>=-,求证:3()()4f a f c +>.11.对于函数2()(1)2(0)f x ax b x b a =+++-≠,若存在实数x 0,使00()f x x =成立,则称x 0为()f x 的不动点。
9.8 抛物线一、填空题1.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点也是双曲线x 2-y 2=8的一个焦点,则p =________. 解析 抛物线y2=2px 的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,双曲线x2-y2=8的右焦点为(4,0),故p2=4,即p =8. 答案 82.抛物线y =ax 2的准线方程是y =2,则a =________.解析 抛物线的标准方程为x 2=1a y ,由条件得2=-14a ,a =-18.答案 -183.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆x 2+y 2-6x -7=0相切,则p =________. 解析 抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p2,圆x 2+y 2-6x -7=0,即(x -3)2+y 2=16,则圆心为(3,0),半径为4;又因抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆x 2+y 2-6x -7=0相切, 所以3+p2=4,解得p =2.答案 24.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,F 关于原点的对称点为P ,过F 作x 轴的垂线交抛物线于M 、N 两点,有下列四个命题:①△PMN 必为直角三角形;②△PMN 不一定为直角三角形;③直线PM 必与抛物线相切;④直线PM 不一定与抛物线相切.其中正确的命题是________(填序号). 解析 因为PF =MF =NF ,故∠FPM =∠FMP ,∠FPN =∠FNP ,从而可知∠MPN =90°,故①正确,②错误:令直线PM 的方程为y =x +p2,代入抛物线方程可得y 2-2py+p 2=0,Δ=0,所以直线PM 与抛物线相切,故③正确,④错误. 答案 ①③5.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 →|=________.解析 由于抛物线y =4x 的焦点F 的坐标为(1,0), 设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),C (x C ,y C ). 则FA →=(x A -1,y A ),FB →=(x B -1,y B ),FC →=(x C -1,y C ),由FA →+FB →+FC →=0,所以x A +x B +x C =3, 则|FA →|+|FB →|+|FC →|=x A +1+x B +1+x C +1=3+3=6. 答案 66.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A 、B 两点,AF =2,则BF =________.解析 ∵y 2=4x ,∴p =2,F (1,0),又∵AF =2,∴x A +p2=2,∴x A +1=2,∴x A =1.即AB ⊥x 轴,F 为AB 的中点.∴BF =AF =2. 答案 27.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________.解析 由抛物线方程y 2=4x 易得抛物线的准线l 的方程为x =-1,又由PM =5可得点P 的横坐标为4,代入y 2=4x ,可求得其纵坐标为±4, 故S △MPF =12×5×4=10.答案 108.过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的长为8,则p= .解析 由题意可知过焦点的直线方程为2py x =-,与抛物线方程联立得 222y pxp y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩ 22304p x px ⇒-+=,由|AB|82p ==⇒=.答案 2 9.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________.解析 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 3610.抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是________. 解析 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,联立方程,得⎩⎨⎧y =-x 2,4x +3y +b =0.即3x 2-4x -b =0,则Δ=16+12b =0,求得b =-43,所以切线方程为4x +3y-43=0,则切点到直线4x +3y -8=0的距离也就是所求的最小值,此最小值也即为两直线间的距离,为⎪⎪⎪⎪⎪⎪-8+435=43.答案4311.已知抛物线y 2=8x 的焦点为F ,抛物线的准线与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线上且AK =2AF ,则△AFK 的面积为________.解析 如图,过点A 作AB ⊥l 于点B (l 为准线),则由抛物线的定义,得AB =AF .因为AK =2AF ,所以AK =2AB ,所以∠AKF =∠AKB =45°,设A (2t 2,4t ),由K (-2,0),得4t 2t 2+2=1,得t =1,所以S △AKF =12×4×4=8.答案 812.点P 在抛物线x 2=4y 的图象上,F 为其焦点,点A (-1,3),若使PF +PA 最小,则相应P 的坐标为________.解析 由抛物线定义可知PF 的长等于点P 到抛物线准线的距离,所以过点A 作抛物线准线的垂线,与抛物线的交点⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,14即为所求点P 的坐标,此时PF +PA最小. 答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-1,1413.探照灯的反射镜的纵截面是抛物线的一部分,灯口直径60 cm ,灯深40 cm ,则光源放置位置为灯轴上距顶点________处.解析 将抛物线放到直角坐标系中,使顶点与原点重合,焦点在x 轴正半轴上,则由题意可知点(40,30)在抛物线上,代入y2=2px 中,解得p =454,而光源放在焦点位置,距离顶点12p =458=5.625 cm 处.答案 5.625 cm 二、解答题14.抛物线的顶点是双曲线16x 2-9y 2=144的中心,而焦点是该双曲线的左顶点,求此抛物线的方程.解析 双曲线方程化为x 29-y 216=1,∴双曲线中心为O ,左顶点为(-3,0),由题意抛物线方程为y 2=-2px (p >0)且-p2=-3,∴p =6,方程为y 2=-12x .15.抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点,并与双曲线的实轴垂直,已知抛物线与双曲线的一个交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6,求抛物线与双曲线的方程.解析 由题设知,抛物线以双曲线的右焦点为焦点,准线过双曲线的左焦点,所以p =2c ,所以抛物线方程为y 2=4cx .因为抛物线过点⎝⎛⎭⎪⎫32,6,所以6=4c ·32,所以c =1. 故抛物线方程为y 2=4x .又双曲线x 2a 2-y 2b 2=1过点⎝⎛⎭⎪⎫32,6,所以94a 2-6b 2=1. 又a 2+b 2=c 2=1,所以代入得94a 2-61-a 2=1,所以a 2=14或a 2=9(舍),所以b 2=34,故双曲线方程为4x 2-4y 23=1.16.已知抛物线C:22(y px =p>0)过点A(1,-2).(1)求抛物线C 的方程,并求其准线方程;(2)是否存在平行于OA(O 为坐标原点)的直线l,使得直线l 与抛物线C 有公共点,且直线OA 与l 5若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解析 (1)将(1,-2)代入22y px =,得2(2)21p -=⋅, 所以p=2.故所求的抛物线C 的方程为24y x =,其准线方程为x=-1. (2)假设存在符合题意的直线l,其方程为y=-2x+t.由 224y x t y x =-+,⎧⎨=,⎩ 得2220y y t +-=.因为直线l 与抛物线C 有公共点, 所以480t ∆=+≥, 解得12t ≥-.另一方面,由直线OA 与l 的距离55d =可得155=,解得1t =±.因为111[)1[)22-∉-,+∞,∈-,+∞,所以t=-1舍去.所以,符合题意的直线l 存在,其方程为2x+y-1=0.17.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,Q 是抛物线上除顶点外的任意一点,直线QO 交准线于P 点,过Q 且平行于抛物线 对称轴的直线交准线于R 点,求证:PF →·RF →=0.证明 y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线为x =-p 2.设Q (x 0,y 0)(x 0≠0),则R ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,y 0,直线OQ 的方程为y =y 0x 0x ,此直线交准线x =-p2于P 点, 易求得P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p2,-py 02x 0.∴y 20=2px 0, ∴PF →·RF →=⎝⎛⎭⎪⎫p ,py 02x 0·(p ,-y 0)=p 2-py 202x 0=p 2-p 2=0.18.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PA 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. 解析 (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PA 的斜率为k PA ,直线PB 的斜率为k PB , 则k PA =y 1-2x 1-1(x 1≠1),k PB =y 2-2x 2-1(x 2≠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∴y1-21 4y21-1=-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).。
抛物线分层训练A 级 基础达标演练 (时间:30分钟 满分:60分)一、填空题(每小题5分,共30分)1.抛物线y =ax 2的准线方程是y =2,则a =________.解析 抛物线的标准方程为x 2=1a y ,由条件得2=-14a ,a =-18.答案 -182.(2012·惠州调研)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 =________.解析 因为椭圆x 26+y 22=1的右焦点为(2,0),所以抛物线y 2=2px 的焦点为(2,0),则p =4. 答案 43.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆x 2+y 2-6x -7=0相切,则p =________.解析 抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p2,圆x 2+y 2-6x -7=0,即(x -3)2+y 2=16,则圆心为(3,0),半径为4;又因抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆x 2+y 2-6x -7=0相切,所以3+p2=4,解得p =2.答案 24.(2013·广州调研)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________.解析 由抛物线方程y 2=4x 易得抛物线的准线l 的方程为x =-1,又由PM =5可得点P 的横坐标为4,代入y 2=4x ,可求得其纵坐标为±4,故S △MPF =12×5×4=10.答案 105.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A 、B 两点,AF =2,则BF =________. 解析 ∵y 2=4x ,∴p =2,F (1,0),又∵AF =2,∴x A +p2=2,∴x A +1=2,∴x A =1.即AB⊥x 轴,F 为AB 的中点.∴BF =AF =2. 答案 26.(2012·福州质检)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 →|=________.解析 由于抛物线y =4x 的焦点F 的坐标为(1,0),设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),C (x C ,y C ).则FA →=(x A -1,y A ),FB →=(x B -1,y B ),FC →=(x C -1,y C ),由FA →+FB →+FC →=0,所以x A +x B +x C =3,则|FA →|+|FB →|+|FC →|=x A +1+x B +1+x C +1=3+3=6. 答案 6二、解答题(每小题15分,共30分)7.抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点,并与双曲线的实轴垂直,已知抛物线与双曲线的一个交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6,求抛物线与双曲线的方程. 解 由题设知,抛物线以双曲线的右焦点为焦点,准线过双曲线的左焦点,所以p =2c ,所以抛物线方程为y 2=4cx .因为抛物线过点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6,所以6=4c ·32,所以c =1.故抛物线方程为y 2=4x .又双曲线x 2a 2-y 2b 2=1过点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6,所以94a 2-6b 2=1.又a 2+b 2=c 2=1,所以代入得94a 2-61-a 2=1,所以a 2=14或a 2=9(舍),所以b 2=34,故双曲线方程为4x 2-4y23=1.8.(2010·湖北)已知一条曲线C 在y 轴右边,C 上每一点到点F (1,0)的距离减去它到y 轴距离的差都是1. (1)求曲线C 的方程;(2)是否存在正数m ,对于过点M (m,0)且与曲线C 有两个交点A 、B 的任一直线,都有FA →·FB →<0?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由. 解 (1)设P (x ,y )是曲线C 上任意一点,那么点P (x ,y )满足x -12+y 2-x =1(x >0),化简得y 2=4x (x >0).(2)设过点M (m,0)(m >0)的直线l 与曲线C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 设l 的方程为x =ty +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +m ,y 2=4x得y 2-4ty -4m =0,Δ=16(t 2+m )>0,于是⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4m . ①又FA →=(x 1-1,y 1),FB →=(x 2-1,y 2), FA →·FB →<0⇔(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+y 1y 2<0. ②又x =y 24,于是不等式②等价于y 214·y 224+y 1y 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫y 214+y 224+1<0⇔ y 1y 2216+y 1y 2-14[(y 1+y 2)2-2y 1y 2]+1<0, ③由①式,不等式③等价于m 2-6m +1<4t 2,④对任意实数t,4t 2的最小值为0,所以不等式④对于一切t 成立等价于m 2-6m +1<0,即3-22<m <3+2 2.由此可知,存在正数m ,对于过点M (m,0)且与曲线C 有两个交点A ,B 的任一直线, 都有FA →·FB →<0,且m 的取值范围是(3-22,3+22).分层训练B 级 创新能力提升1.(2012·徐州一中检测)点P 在抛物线x 2=4y 的图象上,F 为其焦点,点A (-1,3),若使PF +PA 最小,则相应P 的坐标为________.解析 由抛物线定义可知PF 的长等于点P 到抛物线准线的距离,所以过点A 作抛物线准线的垂线,与抛物线的交点⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,14即为所求点P 的坐标,此时PF +PA 最小. 答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-1,142. (2012·郑州一测改编)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 交抛物线于点A 、B ,交其准线于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为________. 解析 作AM ,BN 垂直于准线,准线与x 轴交点为E ,设|BF |=t ,则|BC |=2t . 则可得BC BC +BF +AF =BN AM ,即2t 2t +t +3=t3,解得t =1.又BC BC +BF =BN FE ,即22+1=1P, ∴P =32.∴抛物线方程为y 2=3x .答案 y 2=3x3.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,F 关于原点的对称点为P ,过F 作x 轴的垂线交抛物线于M 、N 两点,有下列四个命题:①△PMN 必为直角三角形;②△PMN 不一定为直角三角形;③直线PM 必与抛物线相切;④直线PM 不一定与抛物线相切.其中正确的命题是________(填序号).解析 因为PF =MF =NF ,故∠FPM =∠FMP ,∠FPN =∠FNP ,从而可知∠MPN =90°,故①正确,②错误:令直线PM 的方程为y =x +p2,代入抛物线方程可得y 2-2py +p 2=0,Δ=0,所以直线PM 与抛物线相切,故③正确,④错误. 答案 ①③4.(2012·南京29中模拟)已知抛物线y 2=8x 的焦点为F ,抛物线的准线与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线上且AK =2AF ,则△AFK 的面积为________. 解析 如图,过点A 作AB ⊥l 于点B (l 为准线),则由抛物线的定义,得AB =AF .因为AK =2AF ,所以AK =2AB ,所以∠AKF =∠AKB =45°,设A (2t 2,4t ),由K (-2,0),得4t 2t 2+2=1,得t =1,所以S △AKF =12×4×4=8. 答案 85.(2012·江苏百校联考)如图,已知中心在原点O 、焦点在x 轴上的椭圆T 过点M (2,1),离心率为32;抛物线C 顶点在原点,对称轴为x 轴且过点M .(1)当直线l 0经过椭圆T 的左焦点且平行于OM 时,求直线l 0的方程;(2)若斜率为-14的直线l 不过点M ,与抛物线C 交于A 、B 两个不同的点,求证:直线MA ,MB 与x 轴总围成等腰三角形.解 (1)由e =c a =32,可设椭圆T 方程为x 24b 2+y 2b2=1,将M (2,1)代入可得b 2=2,∴椭圆T 的方程为x 28+y 22=1.因此左焦点为(-6,0),斜率kl 0=k OM =12,∴直线l 0的方程为y =12(x +6),即y =12x +62.(2)抛物线C 的方程为y 2=12x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线MA ,MB 的斜率分别为k 1,k 2,则k 1=y 1-1x 1-2,k 2=y 2-1x 2-2, k AB =y 2-y 1x 2-x 1=12y 2+y 1=-14,∴y 1+y 2=-2.k 1+k 2=y 1-1x 1-2+y 2-1x 2-2=12y 1+1+12y 2+1=y 1+y 2+22y 1+1y 2+1=0,∴直线MA ,MB 与x 轴总围成等腰三角形.6. (2012·苏中三市调研)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线的顶点在原点,焦点为F (1,0),过抛物线在x 轴上方的不同两点A 、B 作抛物线的切线AC 、BD ,与x 轴分别交于C 、D 两点,且AC 与BD 交于点M ,直线AD 与BC 交于点N .(1)求抛物线的标准方程; (2)求证:MN ⊥x 轴;(3)若直线MN 与x 轴的交点恰为F (1,0),求证:直线AB 过定点. 解 (1)设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),由题意,得p2=1,即p =2.∴抛物线的标准方程为y 2=4x .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且y 1>0,y 2>0. 由y 2=4x (y >0),得y =2x ,∴y ′=1x.∴切线AC 的方程为y -y 1=1x 1(x -x 1),即y -y 1=2y 1(x -x 1).整理,得yy 1=2(x +x 1), ①且C 点坐标为(-x 1,0).同理得切线BD 的方程为yy 2=2(x +x 2), ②且D 点坐标为(-x 2,0).由①②消去y ,得x M =x 1y 2-x 2y 1y 1-y 2.又直线AD 的方程为y =y 1x 1+x 2(x +x 2),③ 直线BC 的方程为y =y 2x 1+x 2(x +x 1).④由③④消去y ,得x N =x 1y 2-x 2y 1y 1-y 2.∴x M =x N ,即MN ⊥x 轴.(3)由题意,设M (1,y 0),代入(2)中的①②, 得y 0y 1=2(1+x 1),y 0y 2=2(1+x 2),∴A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)都满足方程y 0y =2(1+x ). ∴直线AB 的方程为y 0y =2(1+x ). 故直线AB 过定点(-1,0).。
能力提升练习一、填空题1.抛物线y =ax 2的准线方程是x -2=0,则a 的值是________.解析:抛物线方程可化为x 2=1ay ,∴准线方程为x =-14a =2,得a =-18. 答案:-182.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________.解析:椭圆的右焦点是(2,0),∴p2=2,p =4.答案:43.若抛物线y 2=2x 上的一点M 到坐标原点O 的距离为3,则M 到该抛物线焦点的距离为________.解析:设点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫t 22,t ,则⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫t 222+t 2=3,即t 4+4t 2-12=0,解得t 2=2或t 2=-6(舍),故M (1,±2).又抛物线的准线方程为x =-12,故点M 到准线距离为32,即M 到其焦点距离为32.答案:324.若抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点F 倾斜角为60°的直线l 交抛物线于A 、B 两点,且|AB |=4.则此抛物线的方程为________.解析:抛物线的焦点为F (p2,0),∴得直线l 的方程为:y =3(x -p2),将其与y 2=2px (p >0)联立消去y 得:3x 2-5xp +34p 2=0,∴x 1+x 2=53p ,又|AB |=x 1+x 2+p . ∴有5p 3+p =4,解得:p =32.∴抛物线方程为:y 2=3x .答案:y 2=3x5.如果直线l 过定点M (1,2),且与抛物线y =2x 2有且仅有一个公共点,那么直线l 的方程为________.解析:点M 在抛物线上,由题意知直线l 与抛物线相切于点M (1,2),∴y ′|x =1=4,∴直线l 的方程为y -2=4(x -1),即4x -y -2=0.当l 与抛物线相交时,l 的方程为x =1.答案:4x -y -2=0,x =16.已知过抛物线y 2=6x 焦点的弦长为12,则此弦所在直线的倾斜角是________.解析:抛物线焦点是(32,0),设直线方程为y =k (x -32),代入抛物线方程,得k 2x 2-(3k 2+6)x +94k 2=0,设弦两端点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=3k 2+6k 2, ∴|AB |=x 1+x 2+p =3k 2+6k 2+3=12,解得k =±1,∴直线的倾斜角为π4或3π4.答案:π4或3π47.过抛物线x 2=4y 的焦点F 作直线l ,交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,若y 1+y 2=6,则|AB |等于________.解析:结合抛物线的定义可知|AB |=(y 1+p 2)+(y 2+p2)=y 1+y 2+p=6+2=8. 答案:88.已知圆x 2+y 2-6x -7=0与抛物线y 2=2px (p >0)的准线相切,则p =________.解析:由题知,圆的标准方程为(x -3)2+y 2=42, ∴圆心坐标为(3,0),半径r =4.∴与圆相切且垂直于x 轴的两条切线是x =-1,x =7. 而y 2=2px (p >0)的准线方程是x =-p2,∴由-p2=-1得p =2,由-p2=7得p =-14与题设矛盾(舍去).∴p=2.答案:29.连结抛物线x 2=4y 的焦点F 与点M (1,0)所得的线段与抛物线交于点A ,设点O 为坐标原点,则△OAM 的面积为________.解析:线段FM 所在直线方程x +y =1与抛物线交于A (x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1x 2=4y ⇒y 0=3-22或y 0=3+22(舍去). ∴S △OAM =12×1×(3-22)=32-2.答案:32-2二、解答题10.根据下列条件求抛物线的标准方程.(1)抛物线的焦点是双曲线16x 2-9y 2=144的左顶点; (2)过点P (2,-4);(3)抛物线的焦点在x 轴上,直线y =-3与抛物线交于点A ,|AF |=5. 解析:(1)双曲线方程化为x 29-y 216=1,左顶点为(-3,0),由题意设抛物线方程为y 2=-2px (p >0)且-p 2=-3,∴p =6,∴方程为y 2=-12x .(2)由于P (2,-4)在第四象限且抛物线的对称轴为坐标轴,可设方程为y 2=mx 或x 2=ny .代入P点坐标求得m=8,n=-1,∴所求抛物线方程为y2=8x或x2=-y.(3)设所求焦点在x轴上的抛物线方程为y2=2px(p≠0),A(m,-3),由抛物线定义得5=|AF|=|m+p 2 |.又(-3)2=2pm,∴p=±1或p=±9,故所求抛物线方程为y2=±2x或y2=±18x.11.在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点在原点,焦点F的坐标为(1,0).(1)求抛物线C的标准方程;(2)设M,N是抛物线C的准线上的两个动点,且它们的纵坐标之积为-4,直线MO、NO与抛物线的交点分别为点A、B,求证:动直线AB恒过一个定点.解析:(1)设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),则p2=1,所以p=2,所以抛物线C的标准方程为y2=4x.(2)证明:证法一抛物线C的准线方程为x=-1,设M(-1,y1),N(-1,y2),其中y1y2=-4.则直线MO的方程为:y=-y1x,将y=-y1x与y2=4x联立方程组,解得A点坐标为(4y21,-4y1),同理可得B点坐标为(4y22,-4y2),则直线AB 方程为:y +4y 1-4y 2+4y 1=x -4y 214y 22-4y 21,整理得(y 1+y 2)y -4x +4=0, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =0,-4x +4=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =0,故动直线AB 恒过一个定点(1,0).证法二 抛物线C 的准线方程为x =-1,设M (-1,y 1),N (-1,y 2),其中y 1y 2=-4.取y 1=2,则y 2=-2,可得M (-1,2),N (-1,-2). 此时直线MO 的方程为y =-2x ,由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =-2x ,解得A (1,-2).同理,可得B (1,2),则直线AB 的方程为l 1:x =1, 再取y 1=1,则y 2=-4,同理可得A (4,-4),B (14,1),此时直线AB 方程为l 2:4x +3y -4=0,于是可得l 1与l 2的交点为(1,0).故动直线AB 恒过一个定点(1,0).12.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点.求证:(1)x 1x 2为定值; (2)1|FA |+1|FB |为定值.证明:(1)抛物线y 2=2px的焦点为F (p2,0),设直线AB 的方程为y =k (x -p2)(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -p 2 ,y 2=2px ,消去y ,得k 2x 2-p (k 2+2)x +k 2p 24=0.由根与系数的关系得x 1x 2=p 24(定值).当AB ⊥x 轴时,x 1=x 2=p 2,x 1x 2=p 24也成立.(2)由抛物线的定义知, |FA |=x 1+p 2,|FB |=x 2+p2.1|FA |+1|FB |=1x 1+p 2+1x 2+p 2=x 1+x 2+p p 2x 1+x 2 +x 1x 2+p 24=x 1+x 2+p p 2x 1+x 2 +p 22=x 1+x 2+p p2x 1+x 2+p=2p(定值).当AB⊥x轴时,|FA|=|FB|=p,上式也成立.。
【巩固练习】1.若函数)(x f y =在区间[],a b 上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是( )A .若0)()(>b f a f ,不存在实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;B .若0)()(<b f a f ,存在且只存在一个实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;C .若0)()(>b f a f ,有可能存在实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;D .若0)()(<b f a f ,有可能不存在实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;2.若1x 是方程lg 3x x +=的解,2x 是310=+x x 的解,则21x x +的值为( )A .23B .32C .3D .31 3. (2015 天津模拟)已知定义在R 上的函数y =f (x )对任意的x 都满足f (x +1)=﹣f (x ),当﹣1<x <1时,f (x )=x 3,若函数g (x )=f (x )﹣log a |x |至少6个零点,则a 取值范围是( )A .B .C .D .4.设()833-+=x x f x ,用二分法求方程()2,10833∈=-+x x x在内近似解的过程中得()()(),025.1,05.1,01<><f f f 则方程的根落在区间( )A .(1,1.25)B .(1.25,1.5)C .(1.5,2)D .不能确定5.直线3y =与函数26y x x =-的图象的交点个数为( )A .4个B .3个C .2个D .1个6.若方程0x a x a --=有两个实数解,则a 的取值范围是( )A .(1,)+∞B .(0,1)C .(0,2)D .(0,)+∞7.函数f(x)=e x+x -2的零点所在的一个区间是( )A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2)8.若方程2ax 2-x -1=0在(0,1)内恰有一解,则a 的取值范围为( )A .a<-1B .a>1C .-1<a<1D .0≤a<19.若函数2()2f x x x a =++没有零点,则实数a 的取值范围是( )A.1a <B.1a >C.1a ≤D.1a ≥10.设函数()3f x x bx c =++是[-1,1]上的增函数,且11022f f ⎛⎫⎛⎫-⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则方程()0f x =在[-1,1]内( )A.可能有3个实数根B.可能有2个实数根C.有唯一的实数根D.没有实数根11.若已知()()0,0f a f b <>,则下列说法中正确的是( )A.()f x 在(),a b 上必有且只有一个零点B.()f x 在(),a b 上必有正奇数个零点C.()f x 在(),a b 上必有正偶数个零点D.()f x 在(),a b 上可能有正偶数个零点,也可能有正奇数个零点,还可能没有零点12.函数()232f x x x =-+在区间()1,2内的函数值( ) A.大于等于0 B.小于等于0 C.大于0 D.小于013.如图,下列函数图象与x 轴均有交点,但不宜用二分法求交点横坐标的是( )14.三次方程32210x x x +--=在下列连续整数____________之间有根.①-2与-1 ②-1与0 ③0与1 ④1与2 ⑤2与315.(2014 吴中区校级模拟)已知实数a ,b 分别满足a 3﹣3a 2+5a =1,b 3﹣3b 2+5b =5,则a +b 的值为 .16.(2014 秋•潍坊期末)已知函数()121x a f x =-+在R 上是奇函数. (1)求a ;(2)对x ∈(0,1],不等式s •f (x )≥2x ﹣1恒成立,求实数s 的取值范围;(3)令()()11g x f x =-,若关于x 的方程()()210g x mg x -+=有唯一实数解,求实数m 的取值范围.17.已知函数2()1f x ax bx =++(, a b 为实数,0a ≠,x ∈R ).(1)当函数()f x 的图像过点(1, 0)-,且方程()0f x =有且只有一个根,求()f x 的表达式;(2)在(1)的条件下,当[]2, 2x ∈-时,()()g x f x kx =-是单调函数,求实数k 的取值范围;(3)若() 0,()() 0,f x x F x f x x >⎧=⎨-<⎩ 当0mn <,0m n +>,0a >,且函数()f x 为偶函数时,试判断()()F m F n +能否大于0?【参考答案与解析】1.C 对于A 选项:可能存在;对于B 选项:必存在但不一定唯一2.C 作出123lg ,3,10x y x y x y ==-=的图象,23,y x y x =-=交点横坐标为32,而123232x x +=⨯= 3.【答案】A【解析】函数g (x )=f (x )﹣log a |x|的零点个数,即函数y =f (x )与y =log a |x |的交点的个数; 由f (x +1)=﹣f (x ),可得f (x +2)=f (x +1+1)=﹣f (x +1)=f (x ),故函数f (x )是周期为2的周期函数,又由当﹣1<x <1时,f (x )=x 3,据此可以做出f (x )的图象,y =loga |x |是偶函数,当x >0时,y =log a x ,则当x <0时,y =log a (﹣x ),做出y =log a |x |的图象, 结合图象分析可得:要使函数y=f (x )与y =log a |x |至少有6个交点,则 log a 5<1 或 log a 5≥﹣1,解得 a >5,或105a <≤, 故选A .4.B ()()1.5 1.250f f ⋅<5.A 作出图象,发现有4个交点6.A 作出图象,发现当1a >时,函数xy a =与函数y x a =+有2个交点7.C 解法一:本题考查了函数的零点定理和导数.∵f′(x)=e x +1>0,∴函数f(x)=e x +x -2在R 上单调递增,又∵f(0)=-1<0,f(1)=e -1>0,即f(0)f(1)<0,∴由零点定理知,该函数零点在区间(0,1)内.解法二:∵f(0)=e 0-2=-1<0,f(1)=e 1+1-2=e 1-1>0,∴f(0)·f(1)<0,故f(x)=ex +x8.B f(x)=2ax 2-x -1∵f(0)=-1<0 f(1)=2a -2∴由f(1)>0得a>1,又当f(1)=0,即a =1时,2x 2-x -1=0的两根为x1=1,x 2=-12不适合题意.故选B. 9.B 由方程220x x a ++=的判别式小于0,可得1a >,故选B.10.C ()f x 在[-1,1]上是增函数且11022f f ⎛⎫⎛⎫-⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()0f x ∴=在11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有唯一实根 ()0f x ∴=在[-1,1] 上有唯一实根.故选C.11.D 若()f x 不连续则可能没有零点,若()f x 在该区间有二重零点则可能有正偶数个零点.故选D.12.D ()232f x x x =-+的两个零点是1和2,()f x 在1和2之间函数值同号.又31024f ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,故选D. 13.B 用二分法只能求变号零点,选项B 中的零点为不变号零点,不宜用二分法求解.故选B.14.①②④解析:令()3221f x x x x =+--()()()()()()210,100,120f f f f f f -⋅-<-⋅<⋅< ()0f x ∴=在()()()2,1,1,0,1,2---内均有根.15. 2【解析】由于已知的两个等式结构相似,因此可考虑构造函数.将已知等式变形为(a ﹣1)3+2(a ﹣1)=﹣2,(b ﹣1)3+2(b ﹣1)=2,构造函数f (x )=x 3+2x ,∵f (﹣x )=﹣f (x ),∴f (x )是奇函数∵f′(x )=3x 2+2>0∴f (x )单调递增∴f (x )是一个单调递增的奇函数,因为f (a ﹣1)=﹣2,f (b ﹣1)=2所以f (a ﹣1)=﹣f (b ﹣1)=f (1﹣b ),从而有a ﹣1=1﹣b ,a +b =2故答案为216.【解析】(1)由题意知()00f =.即01021a -=+, 所以a =2.此时()22112121x x x f x -=-=++ , 而()()21122112x xx xf x f x -----===-++, 所以()f x 为奇函数,故a =2为所求.(2)由(1)知 ()2121x x f x -=+, 因为(]0,1x ∈,所以210x ->,210x+>, 故s •f (x )≥2x ﹣1恒成立等价于s ≥2x +1恒成立,因为2x +1∈(2,3],所以只需s ≥3即可使原不等式恒成立.故s 的取值范围是[3,+∞).(3)因为()()12112x g x f x +==--. 所以()()21212121022x x g x mg x m +++-+=-+⋅=. 整理得222210x x m m -⋅-+=.令t =2x >0,则问题化为2210t mt m --+=有一个正根或两个相等正根.令()()2210h t t mt m t =--+>,则函数()()2210h t t mt m t =--+>在(0,+∞)上有唯一零点.所以()00h ≤或()()220212410m m m -⎧->⎪⨯⎨⎪--⨯-=⎩,由()00h ≤得m ≥1,易知m=1时, ()22h t t t =-符合题意;由()()220212410m m m -⎧->⎪⨯⎨⎪--⨯-=⎩解得012m m >⎧⎪⎨-=⎪⎩ ,所以m =. 综上m的取值范围是|1m m m ⎧⎪≥=⎨⎪⎪⎩⎭或. 17.解:(1)因为(1)0f -=,所以10a b -+=. 因为方程()0f x =有且只有一个根,所以240b a ∆=-=.所以24(1)0b b --=. 即2b =,1a =.所以2()(1)f x x =+. (2)因为22()()21(2)1g x f x kx x x kx x k x =-=++-=--+=222(2)()124k k x ---+-. 所以当222k -≥或222k --≤时,即6k ≥或2k -≤时,()g x 是单调函数. (3)()f x 为偶函数,所以0b =. 所以2()1f x ax =+. 所以221 0,() 1 0.ax x F x ax x ⎧+>⎪=⎨--<⎪⎩ 因为0mn <,不妨设0m >,则0n <.又因为0m n +>,所以0m n >->. 所以m n >-. 此时22()()()()11F m F n f m f n am an +=-=+--22()0a m n =->.所以()()0F m F n +>.。
第7讲 抛物线基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、填空题1.(2015·合肥质量检测)抛物线x 2=12y 的焦点坐标为________.解析 抛物线x 2=12y 的焦点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,18.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,182.(2015·南通调研)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,M 为抛物线C 上一点,且点M 的横坐标为2,则MF =________.解析 由抛物线的定义可知MF =x M +p2=2+1=3.答案 33.点M (5,3)到抛物线y =ax 2的准线的距离为6,那么抛物线的方程是________.解析 分两类a >0,a <0可得y =112x 2,y =-136x 2.答案 y =112x 2或y =-136x 24.(2014·镇江调研)已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与曲线x 2+y 2-4x -5=0相切,则p 的值为________.解析 曲线的标准方程为(x -2)2+y 2=9,其表示圆心为(2,0),半径为3的圆,又抛物线的准线方程为x =-p 2,∴由抛物线的准线与圆相切得2+p2=3,解得p =2.答案 25.(2014·北京海淀区模拟)若抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过双曲线x 2-y 2=1的左顶点,则p =________.解析 由题意知抛物线的准线为x =-p2,双曲线x 2-y 2=1的左顶点为(-1,0),所以-p2=-1,p =2.答案 26.(2015·南通调研)已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,一条渐近线为l ,抛物线C 2:y 2=4x 的焦点为F ,点P 为直线l 与抛物线C 2异于原点的交点,则PF =________.解析 依题意,不妨设直线l :y =x ,则由⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y 2=4x ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =4,此时点P (4,4),PF =4+1=5.答案 57.(2015·南京、盐城模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=4x 的准线相交于A ,B 两点.若△AOB 的面积为2,则双曲线的离心率为________.解析 抛物线y 2=4x 的准线方程是x =-1,双曲线的渐近线y =±b ax 与x =-1的交点坐标分别是A ⎝⎛⎭⎪⎫-1,-b a ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,b a .又△AOB 的面积为2,所以12×2b a ×1=2,即b =2a ,b 2=c 2-a 2=4a 2,c =5a ,所以离心率e =ca= 5. 答案58.(2014·银川质量检测)已知一条过点P (2,1)的直线与抛物线y 2=2x 交于A ,B 两点,且P 是弦AB 的中点,则直线AB 的方程为________.解析 依题意,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有y 21=2x 1,y 22=2x 2,两式相减得y 21-y 22=2(x 1-x 2),即y 1-y 2x 1-x 2=2y 1+y 2=1,直线AB 的斜率为1,直线AB 的方程是y -1=x -2,即x -y -1=0. 答案 x -y -1=0 二、解答题9. 如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)有一个内接直角三角形,直角顶点在原点,两直角边OA 与OB 的长分别为1和8,求抛物线的方程.解 设直线OA 的方程为y =kx ,k ≠0, 则直线OB 的方程为y =-1kx ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y 2=2px ,得x =0或x =2pk2.∴A 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2p k 2,2p k ,同理得B 点坐标为(2pk 2,-2pk ), 由OA =1,OB =8,可得⎩⎪⎨⎪⎧4p 2k 2+1k 4=1, ①4p 2k 2k 2+1=64, ②②÷①解方程组得k 6=64,即k 2=4. 则p 2=16k2k 2+1=45. 又p >0,则p =255,故所求抛物线方程为y 2=455x .10.设抛物线C :y 2=4x ,F 为C 的焦点,过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点.(1)设l 的斜率为1,求AB ; (2)求证:OA →·OB →是一个定值.(1)解 ∵由题意可知抛物线的焦点F 为(1,0),准线方程为x =-1,∴直线l 的方程为y =x -1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y 2=4x ,得x 2-6x +1=0,∴x 1+x 2=6,由直线l 过焦点,则AB =AF +BF =x 1+x 2+2=8. (2)证明 设直线l 的方程为x =ky +1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ky +1,y 2=4x ,得y 2-4ky -4=0.解上述方程根后得,y 1+y 2=4k ,y 1y 2=-4,OA →=(x 1,y 1),OB →=(x 2,y 2). ∵OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(ky 1+1)(ky 2+1)+y 1y 2 =k 2y 1y 2+k (y 1+y 2)+1+y 1y 2 =-4k 2+4k 2+1-4=-3. ∴OA →·OB →是一个定值.能力提升题组 (建议用时:25分钟)1.(2015·太原模拟)已知P 是抛物线y 2=2x 上动点,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫72,4,若点P 到y 轴的距离为d 1,点P 到点A 的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是________.解析 因为点P 在抛物线上,所以d 1=PF -12(其中点F 为抛物线的焦点),则d 1+d 2=PF+PA -12≥AF -12=⎝ ⎛⎭⎪⎫72-122+42-12=5-12=92,当且仅当点P 是线段AF 与抛物线的交点时取等号. 答案 922.(2014·四川卷改编)已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是________. 解析 如图,可设A (m 2,m ),B (n 2,n ),其中m >0,n <0,则OA →=(m 2,m ),OB →=(n 2,n ),OA →·OB →=m 2n 2+mn =2,解得mn =1(舍)或mn =-2.∴l AB :(m 2-n 2)(y -n )=(m -n )(x -n 2),即(m +n )(y -n )=x -n 2,令y =0,解得x =-mn =2,∴C (2,0).S △AOB =S △AOC +S △BOC =12×2×m +12×2×(-n )=m -n ,S △AOF =12×14×m =18m ,则S △AOB +S △AOF =m -n +18m =98m -n =98m +2m≥298m ·2m =3,当且仅当98m =2m,即m =43时等号成立.故△ABO 与△AFO 面积之和的最小值为3. 答案 33.(2014·湖南卷)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________.解析 设机器人为A (x ,y ),依题意得点A 在以F (1,0)为焦点,x =-1为准线的抛物线上,该抛物线的标准方程为y 2=4x .过点P (-1,0),斜率为k 的直线为y =k (x +1).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =kx +k ,得ky 2-4y +4k =0.当k =0时,显然不符合题意;当k ≠0时,依题意得Δ=(-4)2-4k ·4k <0,化简得k 2-1>0,解得k >1或k <-1,因此k 的取值范围为(-∞,-1)∪(1,+∞). 答案 (-∞,-1)∪(1,+∞)4. 已知抛物线C 的顶点为O (0,0),焦点为F (0,1).(1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 作直线交抛物线C 于A ,B 两点.若直线AO ,BO 分别交直线l :y =x -2于M ,N 两点,求MN 的最小值.解 (1)由题意可设抛物线C 的方程为x 2=2py (p >0),则p2=1,所以抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y =kx +1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2=4y 消去y ,整理得x 2-4kx -4=0,利用求根公式可求两根,并计算得x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.从而|x 1-x 2|=4k 2+1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =y 1x 1x ,y =x -2,解得点M 的横坐标x M =2x 1x 1-y 1=2x 1x 1-x 214=84-x 1. 同理,点N 的横坐标x N =84-x 2.所以MN =2|x M -x N |=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪84-x 1-84-x 2=82⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1-x 2x 1x 2-4x 1+x 2+16=82k 2+1|4k -3|, 令4k -3=t ,t ≠0,则k =t +34.当t >0时,MN =2225t2+6t+1>2 2.当t <0时,MN =22⎝ ⎛⎭⎪⎫5t +352+1625≥85 2. 综上所述,当t =-253,即k =-43时,MN 的最小值是852.。
【巩固练习】1.抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是( )A .25 B .5 C .215 D .10 2.若抛物线28y x =上一点P 到其焦点的距离为9,则点P 的坐标为( )。
A .(7,B .(14,C .(7,±D .(7,-±3.若抛物线2y ax =的准线与椭圆22143x y +=的右准线重合,则a 的值是( ) A.8 B.8- C.16 D.16-4.设AB 为过抛物线)0(22>=p px y 的焦点的弦,则AB 的最小值为( ) A .2pB .pC .p 2D .无法确定 5.将抛物线24y x =绕顶点逆时针方向旋转90︒后,所得抛物线的准线方程是( )A. 116y =B. 116y =-C. 116x =-D. 116x =6.已知点A (-2,0)、B (3,0),动点P (x ,y )满足2PA PB x ⋅=,则点P 的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线7.若它的一条准线与抛物线y 2=4x 的准线重合,则该双曲线与抛物线y 2=4x 的交点到原点的距离是( )A . C .18+ D .21 8.抛物线22x y =上两点),(11y x A 、),(22y x B 关于直线m x y +=对称,且2121-=⋅x x ,则m 等于( )A .23 B .2 C .25D .3 9.若直线2=-y x 与抛物线x y 42=交于A 、B 两点,则线段AB 的中点坐标是______。
10.对于抛物线24y x =上任意一点Q ,点(,0)P a 都满足PQ a ≥,则a 的取值范围是____。
11.在抛物线24y x =上求一点,使这点到直线45y x =-的距离最短。
12.已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线21y x =+截得的弦长为15,求抛物线的方程。
13. 点M 到直线y+5=0的距离与它到点N(0,4)距离之差为1,求点M 的轨迹方程.14.抛物线C 的顶点为(1,0),焦点在x 轴上,点(3,A 在抛物线C 上,求抛物线C 的方程. 15.P 为抛物线22y x =上的动点,Q 为圆C : 22(3)1x y -+=上的动点,求||PQ 的最小值. 16.已知抛物线y 2=4x 的准线与x 轴交于M 点,过M 作直线与抛物线交于A 、B 两点,若线段AB 的垂直平分线与X 轴交于D(x 0,0)(1)求x 0的取值范围.(2)△ABD 能否是正三角形?若能求出x 0的值,若不能,说明理由. 17.已知抛物线)0(22>=p px y 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)求抛物线方程;(2)过M 作FA MN ⊥,垂足为N ,求点N 的坐标;(3)以M 为圆心,MB 为半径作圆M ,当)0,(m K 是x 轴上一动点时,讨论直线AK 与圆M 的位置关系.【参考答案与解析】1.B解析:210,5p p ==,而焦点到准线的距离是p 2.C解析:点P 到其焦点的距离等于点P 到其准线2x =-的距离,得7,P p x y ==±3.D ;解析:由题设知抛物线的准线为4ax =-,椭圆的右准线为24a x c ==, ∴44a-=,∴16a =-.4.C解析:垂直于对称轴的通径时最短,即当,,2px y p ==±min 2AB p = 5.D ;解析:∵ 抛物线214x y =的焦点为1(0,)16,旋转后顶点为1(,0)16-,准线为116x =. 6.D解析:由题意(2,)PA x y =---,(3,)PB x y =--,由2PA PB x ⋅=,∴(―2―x)·(3―x)+y 2=x 2,即y 2=x+6,故选择D.7. B解析:由e =ca=y 2=4x 的准线重合,得准线为x=-1,所以21a c=,故a =b =双曲线方程为22136x y -=,由2221364x y y x⎧⎪-=⎨⎪=⎩,得交点为(3,.故选择B.8.A 解析:22212121212111,2(),2AB y y k y y x x x x x x -==--=-+=--而得,且212122x x y y++(,)在直线y x m =+上,即21212121,222y y x x m y y x x m ++=++=++ 222212121212132()2,2[()2]2,23,2x x x x m x x x x x x m m m +=+++-=++==9.(4,2)解析:221212124,840,8,442y x x x x x y y x x y x ⎧=-+=+=+=+-=⎨=-⎩中点坐标为1212(,)(4,2)22x x y y ++= 10.(],2-∞解析:设2(,)4t Q t ,由PQ a ≥得222222(),(168)0,4t a t a t t a -+≥+-≥221680,816t a t a +-≥≥-恒成立,则8160,2a a -≤≤11.解析:设点2(,4)P t t ,距离为d,2d ==当12t =时,d 取得最小值,此时1(,1)2P 为所求的点。
12.解析:设抛物线的方程为22y px =,则22,21y pxy x ⎧=⎨=+⎩消去y 得 21212214(24)10,,24p x p x x x x x ---+=+==12AB x =-===,24120,2,6p p p =--==-或 22412y x y x ∴=-=,或13.法一:设M(x ,y)为所求轨迹上任一点,则y 51,y 4+=∴+=,2x 16y ∴=即为所求.法二:由题知M 到直线y=-4的距离等于它到怕距离,所以M 的轨迹是抛物线,焦点为N(0,4),准线为y=-4, ∴x 2=16y14.解析:由题意,设抛物线C 的方程为y 2=2p(x -1). 因为点A 在此抛物线上,所以21(2(31)2p p =-⇒=. 则抛物线C 的方程为y 2=x -1. 15.解析:如图,||||||||1PQ PC CQ PC ≤-=-(当三点P 、Q 、C 共线时,取得最小值), 即min min ||||1PQ PC =-令点00(,)P x y ,则2002y x =,2222200000||(3)(0)49(2)55PC x y x x x =-+-=-+=-+≥∴当02x =时,min min ||||11PQ PC =-=.16.解析:(1)由题意易得M(-1,0)设过点M 的直线方程为y=k(x+1)(k ≠0) 代入y 2=4x 得2222(2-4)0k x k x k ++= 再设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)则2121224-2,1k x x x x k+=⋅= 1212124(1)(1)()2y y k x k x k x x k k+=+++=++= ∴AB 的中点坐标为222-2(,)k k k那么线段AB 的垂直平分线方程为22212---(-)k y x k k k =, 令y=0得2202222221k k x x k k k ++===+,即又方程(1)中224(2-4)-40k k ∆=>,20220123k x k ∴<<∴>∴>,, (2)若△ABD 是正三角形,则需点D 到AB||AB 2222222121212416(1)(1-)||(1)(-)(1)[()-4]k k AB k x x k x x x x k +=+=++=点到AB的距离2d k ===据24222434(1)316(1-)||44k k d AB k k+==⋅得: 42224-30(1)(4-3)0,k k k k ∴+=+=,223014k k ∴=<<,满足∴△ABD 可以为正△,此时0113x =.17.解析:(1)抛物线.2,524,222=∴=+-==p pp x px y 于是的准线为 ∴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), ∴,43,;34-=∴⊥=MN FA k FA MN k 则FA 的方程为y=34(x -1),MN 的方程为.432x y -=-解方程组).54,58(5458,432)1(34N y x x y x y ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=得(3)由题意得,圆M 的圆心是点(0,2),半径为2.当m=4时,直线AK 的方程为x =4,此时,直线AK 与圆M 相离,[来源:ZXXK] 当m ≠4时,直线AK 的方程为),(44m x my --=即为,04)4(4=---m y m x 圆心M (0,2)到直线AK 的距离2)4(16|82|-++=m m d ,令1,2>>m d 解得1>∴m 当时,直线AK 与圆M 相离;当m=1时,直线AK 与圆M 相切; 当1<m 时,直线AK 与圆M 相交.。