专题19抛物线-2016-2018年高考数学(理)试题分项版解析

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考纲解读明方向 考点 内容解读要求 常考题型 预测热度1.抛物线的定义及其标准方程掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质掌握选择题解答题 ★★★2.抛物线的几何性质掌握选择题解答题 ★★★3.直线与抛物线的位置关系掌握选择题解答题★★★分析解读 1.熟练掌握抛物线的定义及四种不同的标准方程形式.2.会根据抛物线的标准方程研究得出几何性质,会由几何性质确定抛物线的标准方程.3.能够把直线与抛物线的位置关系的问题转化为方程组解的问题,判断位置关系及解决相关问题.4.本节在高考中以求抛物线的方程和研究抛物线的性质为主,分值约为12分,属偏难题.2018年高考全景展示1.【2018年理新课标I 卷】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2,0)且斜率为的直线与C 交于M ,N 两点,则=A. 5B. 6C. 7D. 8 【答案】D点睛:该题考查的是有关直线与抛物线相交求有关交点坐标所满足的条件的问题,在求解的过程中,首先需要根据题意确定直线的方程,之后需要联立方程组,消元化简求解,从而确定出,之后借助于抛物线的方程求得,最后一步应用向量坐标公式求得向量的坐标,之后应用向量数量积坐标公式求得结果,也可以不求点M 、N 的坐标,应用韦达定理得到结果.2.【2018年浙江卷】如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :y 2=4x 上存在不同的两点A ,B满足PA,PB的中点均在C上.(Ⅰ)设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;(Ⅱ)若P是半椭圆x2+=1(x<0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)【解析】分析: (Ⅰ)设P,A,B的纵坐标为,根据中点坐标公式得PA,PB的中点坐标,代入抛物线方程,可得,即得结论,(Ⅱ)由(Ⅰ)可得△PAB面积为,利用根与系数的关系可表示为的函数,根据半椭圆范围以及二次函数性质确定面积取值范围.详解:(Ⅰ)设,,.因为,的中点在抛物线上,所以,为方程,即的两个不同的实数根.所以.因此,垂直于轴.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,所以,.因此,的面积.因为,所以.因此,面积的取值范围是.点睛:求范围问题,一般利用条件转化为对应一元函数问题,即通过题意将多元问题转化为一元问题,再根据函数形式,选用方法求值域,如二次型利用对称轴与定义区间位置关系,分式型可以利用基本不等式,复杂性或复合型可以利用导数先研究单调性,再根据单调性确定值域.3.【2018年理北京卷】已知抛物线C:=2px经过点(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PA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,,,求证:为定值.【答案】(1) 取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1)(2)证明过程见解析详解:解:(Ⅰ)因为抛物线y2=2px经过点P(1,2),所以4=2p,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x.由题意可知直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为y=kx+1(k≠0).由得.依题意,解得k<0或0<k<1.又PA,PB与y轴相交,故直线l不过点(1,-2).从而k≠-3.所以直线l斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).由(I)知,.直线PA的方程为y–2=.令x=0,得点M的纵坐标为.同理得点N的纵坐标为.由,得,.所以.所以为定值.点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.2017年高考全景展示1.【2017课标1,理10】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【答案】A【解析】试题分析:设11223344(,),(,),(,),(,)A x y B x y D x y E x y ,直线1l 方程为1(1)y k x =-联立方程214(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩得2222111240k x k x x k --+=∴21122124k x x k --+=-212124k k += 同理直线2l 与抛物线的交点满足22342224k x x k ++= 由抛物线定义可知1234||||2AB DE x x x x p +=++++221222222212121224244416482816k k k k k k k k ++=++=++≥+= 当且仅当121k k =-=(或1-)时,取得等号. 【考点】抛物线的简单性质【名师点睛】对于抛物线弦长问题,要重点抓住抛物线定义,到定点的距离要想到转化到准线上,另外,直线与抛物线联立,求判别式、韦达定理是通法,需要重点掌握.考查到最值问题时要能想到用函数方法进行解决和基本不等式.此题还可以利用弦长的倾斜角表示,设直线的倾斜角为α,则22||cos pAB α=,则2222||sin cos ()2p pDE παα==-,所以22222211||||4()cos sin cos sin p p AB DE αααα+=+=+ 2222222211sin cos 4()(cos sin )4(2)4(22)16cos sin cos sin αααααααα=++=++≥⋅+=2.【2017课标II ,理16】已知F 是抛物线C :28y x =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】 试题分析:如图所示,不妨设点M 位于第一象限,设抛物线的准线与x 轴交于点'F ,做MB l ⊥与点B ,NA l ⊥与点A ,由抛物线的解析式可得准线方程为2x =-,则2,'4AN FF ==, 在直角梯形'ANFF 中,中位线'32AN FF BM +==, 由抛物线的定义有:3MF MB ==,结合题意,有3MN MF ==, 线段FN 的长度:336FN FM NM =+=+=。

【考点】抛物线的定义;梯形中位线在解析几何中的应用。

【名师点睛】抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化。

如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题。

因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化。

3.【2017北京,理18】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. (Ⅰ)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (Ⅱ)求证:A 为线段BM 的中点.【答案】(Ⅰ)方程为2y x =,抛物线C 的焦点坐标为(14,0),准线方程为14x =-.(Ⅱ)详见解析. 【解析】(Ⅱ)由题意,设直线l 的方程为12y kx =+(0k ≠),l 与抛物线C 的交点为11(,)M x y ,22(,)N x y . 由212y kx y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,得224(44)10k x k x +-+=. 则1221kx x k -+=,12214x x k =. 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11(,)x y . 直线ON 的方程为22y y x x =,点B 的坐标为2112(,)y yx x . 因为21122112112222y y y y y y x x y x x x +-+-=122112211()()222kx x kx x x x x +++-=122121(22)()2k x x x x x -++=22211(22)42k k k k x --⨯+=0=, 所以211122y y y x x +=. 故A 为线段BM 的中点.【考点】1.抛物线方程;2.直线与抛物线的位置关系【名师点睛】本题考查了直线与抛物线的位置关系,考查了转换与化归能力,当看到题目中出现直线与圆锥曲线时,不需要特殊技巧,只要联立直线与圆锥曲线的方程,借助根与系数关系,找准题设条件中突显的或隐含的等量关系,把这种关系“翻译”出来,有时不一定要把结果及时求出来,可能需要整 体代换到后面的计算中去,从而减少计算量.4.【2017浙江,21】(本题满分15分)如图,已知抛物线2x y =,点A 11()24-,,39()24B ,,抛物线上的点)2321)(,(<<-x y x P .过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围; (Ⅱ)求||||PQ PA ⋅的最大值. 【答案】(Ⅰ))1,1(-;(Ⅱ)2716【解析】试题分析:(Ⅰ)由两点求斜率公式可得AP 的斜率为21-x ,由1322x -<<,得AP 斜率的取值范围;(Ⅱ)联立直线AP 与BQ 的方程,得Q 的横坐标,进而表达||PA 与||PQ 的长度,通过函数3)1)(1()(+--=k k k f 求解||||PQ PA ⋅的最大值. 试题解析:(Ⅰ)设直线AP 的斜率为k ,则2121412-=+-=x x x k ,∵1322x -<<,∴直线AP 斜率的取值范围是)1,1(-. (Ⅱ)联立直线AP 与BQ 的方程110,24930,42kx y k x ky k ⎧-++=⎪⎪⎨⎪+--=⎪⎩ 解得点Q 的横坐标是)1(23422+++-=k k k x Q ,因为|PA |=211()2k x ++=)1(12++k k |PQ |= 1)1)(1()(1222++--=-+k k k x x k Q ,所以|PA ||PQ |=3)1)(1(+--k k令3)1)(1()(+--=k k k f ,因为2)1)(24()('+--=k k k f ,所以 f (k )在区间)21,1(-上单调递增,)1,21(上单调递减,因此当k =12时,||||PQ PA ⋅取得最大值2716. 【考点】直线与圆锥曲线的位置关系【名师点睛】本题主要考查直线方程、直线与抛物线的位置关系等基础知识,同时考查解析几何的基本思想方法和运算求解能力,通过表达||PA 与||PQ 的长度,通过函数3)1)(1()(+--=k k k f 求解||||PQ PA ⋅的最大值.2016年高考全景展示1.【2016年高考四川理数】设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(p 0)y px => 上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为( )(A )33 (B )23 (C )22(D )1【答案】C 【解析】试题分析:设()()22,2,,P pt pt M x y (不妨设0t >),则22,2.2p FP pt pt ⎛⎫=- ⎪⎝⎭由已知得13FM FP = ,22,2362,3p p p x t pt y ⎧-=-⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,22,332,3p p x t pt y ⎧=+⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,2211212121222OM t k t t t ∴==≤=++,()max 22OM k ∴=,故选C. 考点:抛物线的简单的几何性质,基本不等式的应用.【名师点睛】本题考查抛物线的性质,结合题意要求,利用抛物线的参数方程表示出抛物线上点P 的坐标,利用向量法求出点M 的坐标,是我们求点坐标的常用方法,由于要求最大值,因此我们把k 斜率用参数t 表示出后,可根据表达式形式选用函数,或不等式的知识求出最值,本题采用基本不等式求出最值. 2.【2016年高考四川理数】设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(p 0)y px => 上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为( )(A )33 (B )23 (C )22(D )1【答案】C 【解析】试题分析:设()()22,2,,P pt pt M x y (不妨设0t >),则22,2.2p FP pt pt ⎛⎫=- ⎪⎝⎭由已知得13FM FP = ,22,2362,3p p p x t pt y ⎧-=-⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,22,332,3p p x t pt y ⎧=+⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,2211212121222OM t k t t t ∴==≤=++,()max 22OM k ∴=,故选C. 考点:抛物线的简单的几何性质,基本不等式的应用.【名师点睛】本题考查抛物线的性质,结合题意要求,利用抛物线的参数方程表示出抛物线上点P 的坐标,利用向量法求出点M 的坐标,是我们求点坐标的常用方法,由于要求最大值,因此我们把k 斜率用参数t 表示出后,可根据表达式形式选用函数,或不等式的知识求出最值,本题采用基本不等式求出最值. 3.【2016高考新课标1卷】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)2 (B)4 (C)6 (D)8 【答案】B考点:抛物线的性质.【名师点睛】本题主要考查抛物线的性质及运算,注意解析几何问题中最容易出现运算错误,所以解题时一定要注意运算的准确性与技巧性,基础题失分过多是相当一部分学生数学考不好的主要原因.4.【2016高考天津理数】设抛物线222x pt y pt⎧=⎨=⎩,(t 为参数,p >0)的焦点为F ,准线为l .过抛物线上一点A 作l 的垂线,垂足为B .设C (72p ,0),AF 与BC 相交于点E .若|CF |=2|AF |,且△ACE 的面积为32,则p 的值为_________. 【答案】6考点:抛物线定义【名师点睛】1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离时,一般运用定义转化为到准线距离处理.2.若P (x 0,y 0)为抛物线y 2=2px (p >0)上一点,由定义易得|PF |=x 0+p2;若过焦点的弦AB 的端点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则弦长为|AB |=x 1+x 2+p ,x 1+x 2可由根与系数的关系整体求出;若遇到其他标准方程,则焦半径或焦点弦长公式可由数形结合的方法类似地得到.5.【2016高考浙江理数】若抛物线y 2=4x 上的点M 到焦点的距离为10,则M 到y 轴的距离是_______. 【答案】9 【解析】试题分析:1109M M x x +=⇒=考点:抛物线的定义.【思路点睛】当题目中出现抛物线上的点到焦点的距离时,一般会想到转化为抛物线上的点到准线的距离.解答本题时转化为抛物线上的点到准线的距离,进而可得点到y 轴的距离.【技巧点拨】解决直线与圆的综合问题时,一方面,要注意运用解析几何的基本思想方法(即几何问题代数化),把它转化为代数问题;另一方面,由于直线与圆和平面几何联系得非常紧密,因此,准确地作出图形,并充分挖掘几何图形中所隐含的条件,利用几何知识使问题较为简捷地得到解决.6.【2016高考江苏卷】(本小题满分10分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知直线:20l x y --=,抛物线2:y 2(0)C px p =>(1)若直线l 过抛物线C 的焦点,求抛物线C 的方程;(2)已知抛物线C 上存在关于直线l 对称的相异两点P 和Q .①求证:线段PQ 的中点坐标为(2,).p p --;②求p 的取值范围.【答案】(1)x y 82=(2)①详见解析,②)34,0(【解析】试题分析:(1)先确定抛物线焦点,再将点代入直线方程(2)①利用抛物线点之间关系进行化简,结合中点坐标公式求证,②利用直线与抛物线位置关系确定数量关系:0)44(4422>--=∆p p p ,解出p 的取值范围. 试题解析:解:(1)抛物线2:y 2(0)C px p =>的焦点为(,0)2p 由点(,0)2p 在直线:20l x y --=上,得0202p --=,即 4.p = 所以抛物线C 的方程为28.y x =(2)设1122(x ,y ),(x ,y )P Q ,线段PQ 的中点00(x ,y )M因为点P 和Q 关于直线l 对称,所以直线l 垂直平分线段PQ,于是直线PQ 的斜率为1-,则可设其方程为.y x b =-+①由22y px y x b⎧=⎨=-+⎩消去x 得2220(*)y py pb +-=因为P 和Q 是抛物线C 上的相异两点,所以12,y y ≠从而2(2)4(2)0p pb ∆=-->,化简得20p b +>.方程(*)的两根为21,22y p p pb =-±+,从而120.2y y y p +==- 因为00(x ,y )M 在直线l 上,所以02.x p =-因此,线段PQ 的中点坐标为(2,).p p --②因为M(2,).p p --在直线y x b =-+上所以(2)b p p -=--+,即22.b p =-由①知20p b +>,于是2(22)0p p +->,所以4.3p < 因此p 的取值范围为4(0,).3考点:直线与抛物线位置关系【名师点睛】在利用代数法解决范围问题时常从以下五个方面考虑:(1)利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;(2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解这类问题的核心是在两个参数之间建立等量关系;(3)利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;(4)利用基本不等式求出参数的取值范围;(5)利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.7.【2016高考新课标3理数】已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于,A B 两点,交C 的准线于P Q ,两点.(I )若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ ;(II )若PQF ∆的面积是ABF ∆的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)21y x =-.【解析】试题分析:(Ⅰ)设出与x 轴垂直的两条直线,然后得出,,,,A B P Q R 的坐标,然后通过证明直线AR 与直线FQ 的斜率相等即可证明结果了;(Ⅱ)设直线l 与x 轴的交点坐标1(,0)D x ,利用面积可求得1x ,设出AB 的中点(,)E x y ,根据AB 与x 轴是否垂直分两种情况结合AB DE k k =求解.(Ⅱ)设l 与x 轴的交点为)0,(1x D , 则2,2121211b a S x a b FD a b S PQF ABF -=--=-=∆∆. 由题设可得221211b a x a b -=--,所以01=x (舍去),11=x . 设满足条件的AB 的中点为),(y x E .当AB 与x 轴不垂直时,由DE AB k k =可得)1(12≠-=+x x y b a . 而y b a =+2,所以)1(12≠-=x x y . 当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合,所以,所求轨迹方程为12-=x y . ....12分考点:1、抛物线定义与几何性质;2、直线与抛物线位置关系;3、轨迹求法.【方法归纳】(1)解析几何中平行问题的证明主要是通过证明两条直线的斜率相等或转化为利用向量证明;(2)求轨迹的方法在高考中最常考的是直接法与代入法(相关点法),利用代入法求解时必须找准主动点与从动点.。