金版新学案(人教版)高中数学选修2-1练习:2.4.2 第1课时抛物线的简单几何性质(含答案)

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第二章 2.4.2 第一课时
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.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 的值为( ) A .12
B .1
C .2
D .4
解析: 圆的标准方程为(x -3)2+y 2=16,圆心(3,0)到抛物线准线x =-p
2的距离为4,
∴p
2=1,∴p =2,故选C. 答案: C
2.已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点M (2,y 0).若点M 到该抛物线焦点的距离为3,则|OM |=( )
A .2 2
B .2 3
C .4
D .2 5
解析: 利用抛物线的定义求解.
由题意设抛物线方程为y 2=2px (p >0),则M 到焦点的距离为x M +p 2=2+p
2=3,∴p =2,
∴y 2=4x .∴y 20=4×
2, ∴y 0=±22,∴|OM |=4+y 2
0=4+8=2 3.
答案: B
3.设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足,如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |=( )
A .4 3
B .8
C .8 3
D .16
解析: 由抛物线的定义得,|PF |=|P A |,又由直线AF 的斜率为-3,可知∠P AF =60°,△P AF 是等边三角形,
∴|PF |=|AF |=4
cos 60°
=8. 答案: B
4.若抛物线y 2=2px (p >0)上三个点的纵坐标的平方成等差数列,那么这三个点到抛物线焦点的距离的关系是( )
A .成等差数列
B .既成等差数列又成等比数列
C .成等比数列
D .既不成等比数列也不成等差数列
解析: 设三点为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3),
则y 21=2px 1,y 22=2px 2,y 2
3=2px 3, 因为2y 22=y 21+y 23,所以x 1+x 3=2x 2,
即|P 1F |-p 2+|P 3F |-p
2=2⎝⎛⎭⎫|P 2F |-p 2, 所以|P 1F |+|P 3F |=2|P 2F |. 答案: A
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.设点F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A ,B ,C 为该抛物线上三点.若F A →+FB →+FC →
=0,则|F A →|+|FB →|+|FC →
|=________.
解析: 设点A 坐标为(x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3), 抛物线的焦点为(1,0), ∵F A →+FB →+FC →
=0, ∴x 1+x 2+x 3-3=0.
|F A →|+|FB →|+|FC →
|=x 1+p 2+x 2+p 2+x 3+p 2
=3+3
2×2=6.
答案: 6
6.如图,已知抛物线y 2
=2px (p >0)的焦点恰好是椭圆x 2a 2+y 2
b
2=1(a >b >0)的右焦点F ,且
两条曲线交点的连线过F ,则该椭圆的离心率是________.
解析: 如图所示,设椭圆的左焦点为F ′,两条曲线在x 轴上方的交点为M ,连接MF ′,2c =p ,MF ′+MF =2p +p =2a ,
所以e =c
a =p 22p +p
2=2-1.
答案:
2-1
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.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|AM |=17,|AF |=3,求此抛物线的标准方程.
解析: 设所求抛物线的标准方程为x 2=2py (p >0),设A (x 0,y 0),由题知M ⎝⎛⎭⎫0,-p 2. ∵|AF |=3, ∴y 0+p
2=3,
∵|AM |=17, ∴x 2
0+⎝
⎛⎭⎫y 0+p 22=17, ∴x 2
0=8,代入方程x 20=2py 0得,
8=2p ⎝⎛⎭
⎫3-p
2,解得p =2或p =4. ∴所求抛物线的标准方程为x 2=4y 或x 2=8y .
8.设O 为坐标原点,F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 为抛物线上一点,若O A →·A F →=-4,求点A 的坐标.
解析: 由y 2=4x ,知F (1,0). ∵点A 在y 2=4x 上, ∴不妨设A ⎝⎛⎭
⎫y
2
4,y , 则O A →=⎝⎛⎭⎫y 24,y ,A F →=⎝⎛⎭⎫1-y 2
4,-y .
代入O A →·A F →=-4中,
得y 24
⎝⎛⎭⎫
1-y 2
4+y (-y )=-4,
化简得y4+12y2-64=0.
∴y2=4或-16(舍去),y=±2.
∴点A的坐标为(1,2)或(1,-2).
9.(10分)设P是抛物线y2=4x上的一个动点.
(1)求点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值;
(2)若B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.
解析:(1)抛物线焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.
∵点P到准线x=-1的距离等于P到点F(1,0)的距离.
∴问题转化为:在曲线上求一点P,使点P到A(-1,1)的距离与P到F(1,0)的距离之和最小.
显然P是A,F的连线与抛物线的交点,最小值为|AF|= 5.
(2)同理|PF|与点P到准线的距离相等,如图:
过点B作BQ⊥准线于点Q,交抛物线于点P1.
∵|P1Q|=|P1F|,
∴|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.
∴|PB|+|PF|的最小值为4.。