2015年高考人教版理科数学创新演练:抛物线
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2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标I)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)设复数z满足=i,则|z|=()B2n4.(5分)投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.己知某同学每次投篮投5.(5分)已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()....6.(5分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学明著,书中有如下问题:”今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?“其意思为:”在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?“已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有()7.(5分)设D为△ABC所在平面内一点,,则().8.(5分)函数f(x)=cos(ωx+ϕ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为()﹣,,,)(2k+9.(5分)执行如图的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()255211.(5分)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r=()12.(5分)设函数f(x)=e x(2x﹣1)﹣ax+a,其中a<l,若存在唯一的整数x0使得f(x0)[[[[二、填空题(本大题共有4小题,每小题5分)13.(5分)若函数f(x)=xln(x+)为偶函数.则a=.14.(5分)一个圆经过椭圆=1的三个顶点.且圆心在x轴的正半轴上.则该圆标准方程为.15.(5分)若x,y满足约束条件.则的最大值为.16.(5分)在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°.BC=2,则AB的取值范围是.三、解答题:17.(12分)S n为数列{a n}的前n项和,己知a n>0,a n2+2a n=4S n+3(I)求{a n}的通项公式:(Ⅱ)设b n =,求数列{b n }的前n 项和.18.(12分)如图,四边形ABCD 为菱形,∠ABC=120°,E ,F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE 丄平面ABCD ,DF 丄平面 ABCD ,BE=2DF ,AE 丄EC . (Ⅰ)证明:平面AEC 丄平面AFC(Ⅱ)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值.19.(12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )和年利润z (单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费x i 和年销售量y i (i=1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.(x i﹣)2(w i ﹣)2(x i ﹣)(y i )(w i ﹣)(y i表中w i =1,=(Ⅰ)根据散点图判断,y=a+bx 与y=c+d 哪一个适宜作为年销售量y 关于年宣传费x 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)(Ⅱ)根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,建立y 关于x 的回归方程;(Ⅲ)以知这种产品的年利率z与x、y的关系为z=0.2y﹣x.根据(Ⅱ)的结果回答下列问题:(i)年宣传费x=49时,年销售量及年利润的预报值是多少?(ii)年宣传费x为何值时,年利率的预报值最大?附:对于一组数据(u1 v1),(u2 v2)…..(u n v n),其回归线v=α+βu的斜率和截距的最小二乘估计分别为:=,=﹣.20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N两点.(Ⅰ)当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程.(Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?(说明理由)21.(12分)已知函数f(x)=x3+ax+,g(x)=﹣lnx(i)当a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)用min {m,n }表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min { f(x),g(x)}(x>0),讨论h(x)零点的个数.选修4一1:几何证明选讲22.(10分)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,BC交⊙O于点E.(Ⅰ)若D为AC的中点,证明:DE是⊙O的切线;(Ⅱ)若OA=CE,求∠ACB的大小.选修4一4:坐标系与参数方程23.(10分)(2015春•新乐市校级月考)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=﹣2,圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN 的面积.选修4一5:不等式选讲24.(10分)已知函数f(x)=|x+1|﹣2|x﹣a|,a>0.(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(Ⅱ)若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标I)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)设复数z满足=i,则|z|=()满足=iB.2n4.(5分)投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.己知某同学每次投篮投5.(5分)已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()....=﹣(﹣<<6.(5分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学明著,书中有如下问题:”今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?“其意思为:”在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?“已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有(),则,××(,÷7.(5分)设D为△ABC所在平面内一点,,则().利用向量的三角形法则首先表示为=本题考查了向量的三角形法则的运用;关键是想法将向量表示为8.(5分)函数f(x)=cos(ωx+ϕ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为()﹣,,,)(2k+)的部分图象,可得函数的周期为(﹣可得+=,)≤≤2k+)的单调递减区间为()9.(5分)执行如图的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()﹣﹣≤﹣≤﹣=﹣=2552,的通项为=的系数为11.(5分)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r=()×+22r+12.(5分)设函数f(x)=e x(2x﹣1)﹣ax+a,其中a<l,若存在唯一的整数x0使得f(x0)[[[[<﹣时,,>﹣时,﹣,,解得二、填空题(本大题共有4小题,每小题5分)13.(5分)若函数f(x)=xln(x+)为偶函数.则a=1.x+14.(5分)一个圆经过椭圆=1的三个顶点.且圆心在x轴的正半轴上.则该圆标准方程为(x﹣)2+y2=.解:一个圆经过椭圆,解得,,).)15.(5分)若x,y满足约束条件.则的最大值为3.,则,解得,即=3的最大值为16.(5分)在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°.BC=2,则AB的取值范围是(﹣,+).x x xx+m=+AD=x+mx+m=,x+m x=+x的取值范围是(﹣+﹣,)三、解答题:17.(12分)S n为数列{a n}的前n项和,己知a n>0,a n2+2a n=4S n+3(I)求{a n}的通项公式:(Ⅱ)设b n=,求数列{b n}的前n项和.,利用裂项法即可求数列==(﹣(﹣+﹣)(﹣.18.(12分)如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=120°,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE丄平面ABCD,DF丄平面ABCD,BE=2DF,AE丄EC.(Ⅰ)证明:平面AEC丄平面AFC(Ⅱ)求直线AE与直线CF所成角的余弦值.AG=GC=,且BE=,故,,EF=,),=,)=,﹣,,>=﹣.19.(12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x (单位:千元)对年销售量y (单位:t )和年利润z (单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费x i 和年销售量y i (i=1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.(x i ﹣)2(w i ﹣)2(x i ﹣)(y i )(w i ﹣)(y i表中w i=1,=(Ⅰ)根据散点图判断,y=a+bx与y=c+d哪一个适宜作为年销售量y关于年宣传费x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)(Ⅱ)根据(Ⅰ)的判断结果及表中数据,建立y关于x的回归方程;(Ⅲ)以知这种产品的年利率z与x、y的关系为z=0.2y﹣x.根据(Ⅱ)的结果回答下列问题:(i)年宣传费x=49时,年销售量及年利润的预报值是多少?(ii)年宣传费x为何值时,年利率的预报值最大?附:对于一组数据(u1 v1),(u2 v2)…..(u n v n),其回归线v=α+βu的斜率和截距的最小二乘估计分别为:=,=﹣.w=,建立y=c+dw=的线性回归方程,由于===563的线性回归方程为的回归方程为=100.6+68,的预报值=100.6+68=576.6的预报值的预报值=0.2100.6+68)﹣+20.12=20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N两点.(Ⅰ)当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程.(Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?(说明理由),利用导数的运算法则,利用导数的几何意义、点斜式即可得出切线方程..)联立M Ny=点处的切线斜率为=a=处的切线方程为:,化为==.21.(12分)已知函数f(x)=x3+ax+,g(x)=﹣lnx(i)当a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)用min {m,n }表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min { f(x),g(x)}(x>0),讨论h(x)零点的个数.,,即可得出零点的个数;,解得.时,﹣=a+<﹣=a+=,∴当)在内单调递减,在x==,即,则,即,=a+a时,或时,或选修4一1:几何证明选讲22.(10分)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,BC交⊙O于点E.(Ⅰ)若D为AC的中点,证明:DE是⊙O的切线;(Ⅱ)若OA=CE,求∠ACB的大小.,BE=选修4一4:坐标系与参数方程23.(10分)(2015春•新乐市校级月考)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=﹣2,圆C2:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN 的面积.3的面积(3=2=.选修4一5:不等式选讲24.(10分)已知函数f(x)=|x+1|﹣2|x﹣a|,a>0.(Ⅰ)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(Ⅱ)若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.,或求得<,a|=,,[2a+1]参与本试卷答题和审题的老师有:刘长柏;qiss;maths;changq;caoqz;cst;lincy;吕静;双曲线;whgcn;孙佑中(排名不分先后)菁优网2015年7月20日。
创新演练一、选择题1.如果命题p(n)对n=k(k∈N*)成立,则它对n=k+2也成立.若p(n)对n=2也成立,则下列结论正确的是() A.p(n)对所有正整数n都成立B.p(n)对所有正偶数n都成立C.p(n)对所有正奇数n都成立D.p(n)对所有自然数n都成立B[由题意n=k成立,则n=k+2也成立,又n=2时成立,则p(n)对所有正偶数都成立.]2.用数学归纳法证明不等式1+12+14+…+12n-1>12764(n∈N*)成立,其初始值最小应取() A.7B.8C.9 D.10B[可逐个验证,n=8成立.]3.(2014·海南三亚二模)用数学归纳法证明“1+2+22+…+2n-1=2n-1(n∈N*)”的过程中,第二步n=k时等式成立,则当n=k+1时,应得到() A.1+2+22+…+2k-2+2k-1=2k+1-1B.1+2+22+…+2k+2k+1=2k-1+2k+1C.1+2+22+…+2k-1+2k+1=2k+1-1D.1+2+22+…+2k-1+2k=2k+1-1D[由条件知,左边是从20,21一直到2n-1都是连续的,因此当n=k+1时,左边应为1+2+22+…+2k-1+2k,而右边应为2k+1-1.]4.凸n多边形有f(n)条对角线,则凸(n+1)边形的对角线的条数f(n+1)为() A.f(n)+n+1 B.f(n)+nC .f (n )+n -1D .f (n )+n -2C [边数增加1,顶点也相应增加1个,它与和它不相邻的n -2个顶点连接成对角线,原来的一条边也成为对角线,因此,对角线增加n -1条.] 5.在数列{a n }中,a 1=13,且S n =n (2n -1)a n ,通过求a 2,a 3,a 4,猜想a n 的表达式为( )A.1(n -1)(n +1)B.12n (2n +1)C.1(2n -1)(2n +1) D.1(2n +1)(2n +2)C [由a 1=13,S n =n (2n -1)a n 求得a 2=115=13×5,a 3=135=15×7,a 4=163=17×9.猜想a n =1(2n -1)(2n +1).]6.下列代数式(其中k ∈N *)能被9整除的是( )A .6+6·7kB .2+7k -1C .2(2+7k +1)D .3(2+7k )D [(1)当k =1时,显然只有3(2+7k )能被9整除. (2)假设当k =n (n ∈N *)时,命题成立, 即3(2+7n )能被9整除, 那么3(2+7n +1)=21(2+7n )-36. 这就是说,k =n +1时命题也成立. 由(1)(2)可知,命题对任何k ∈N *都成立.] 二、填空题7.用数学归纳法证明“当n 为正奇数时,x n +y n 能被x +y 整除”,当第二步假设n =2k -1(k ∈N *)命题为真时,进而需证n =________时,命题亦真.解析 n 为正奇数,假设n =2k -1成立后,需证明的应为n =2k +1时成立. 答案 2k +18.用数学归纳法证明1+2+3+…+n 2=n 4+ n 22,则当n =k +1时左端应在n =k的基础上加上的项为________.解析 当n =k 时左端为1+2+3+…+k +(k +1)+(k +2)+…+k 2, 则当n =k +1时,左端为1+2+3+…+k 2+(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2, 故增加的项为(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2. 答案 (k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)29.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且对任意的自然数n 都有:(S n -1)2=a n S n ,通过计算S 1,S 2,S 3,猜想S n =________. 解析 由(S 1-1)2=S 21得:S 1=12; 由(S 2-1)2=(S 2-S 1)S 2得:S 2=23;由(S 3-1)2=(S 3-S 2)S 3得:S 3=34. 猜想S n =nn +1.答案n n +1三、解答题10.用数学归纳法证明:12+32+52+…+(2n -1)2=13n (4n 2-1). 证明 (1)当n =1时,左边=12=1, 右边= 13×1×(4-1)=1,等式成立. (2)假设当n =k (k ∈N *)时等式成立, 即12+32+52+…+(2k -1)2=13k (4k 2-1).则当n =k +1时,12+32+52+…+(2k -1)2+(2k +1)2 =13k (4k 2-1)+(2k +1)2 =13k (4k 2-1)+4k 2+4k +1=13k [4(k +1)2-1]-13k ·4(2k +1)+4k 2+4k +1 =13k [4(k +1)2-1]+13(12k 2+12k +3-8k 2-4k ) =13k [4(k +1)2-1]+13[4(k +1)2-1] =13(k +1) [4(k +1)2-1]. 即当n =k +1时等式也成立.由(1),(2)可知,对一切n ∈N *,等式都成立.11.已知点P n (a n ,b n )满足a n +1=a n ·b n +1,b n +1=b n 1-4a 2n(n ∈N *),且点P 1的坐标为(1,-1).(1)求过点P 1,P 2的直线l 的方程;(2)试用数学归纳法证明:对于n ∈N *,点P n 都在(1)中的直线l 上. 解析 (1)由题意得a 1=1,b 1=-1, b 2=-11-4×1=13,a 2=1×13=13,∴P 2⎝ ⎛⎭⎪⎫13,13.∴直线l 的方程为y +113+1=x -113-1,即2x +y =1.(2)①当n =1时,2a 1+b 1=2×1+(-1)=1成立. ②假设n =k (k ≥1且k ∈N *)时,2a k +b k =1成立. 则2a k +1+b k +1=2a k ·b k +1+b k +1=b k 1-4a 2k·(2a k+1)=b k1-2a k =1-2a k 1-2a k =1, ∴当n =k +1时,2a k +1+b k +1=1也成立.由①②知,对于n ∈N *,都有2a n +b n =1,即点P n 在直线l 上.12.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且方程x 2-a n x -a n =0有一根为S n -1,n =1,2,3……. (1)求a 1,a 2;(2)猜想数列{S n }的通项公式,并给出严格的证明.解析 (1)当n =1时,x 2-a 1x -a 1=0有一根为S 1-1=a 1-1, 于是(a 1-1)2-a 1(a 1-1)-a 1=0,解得a 1=12.当n =2时,x 2-a 2x -a 2=0有一根为S 2-1=a 2-12,于是⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-122-a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-12-a 2=0,解得a 2=16.(2)由题设(S n -1)2-a n (S n -1)-a n =0, 即S 2n -2S n +1-a n S n =0. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1, 代入上式得S n -1S n -2S n +1=0.① 由(1)得S 1=a 1=12,S 2=a 1+a 2=12+16=23.由①可得S 3=34.由此猜想S n =nn +1,n =1,2,3….下面用数学归纳法证明这个结论.(ⅰ)n =1时已知结论成立.(ⅱ)假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时结论成立,即S k =kk +1, 当n =k +1时,由①得S k +1=12-S k ,即S k +1=k +1k +2,故n =k +1时结论也成立.综上,由(ⅰ)(ⅱ)可知S n =nn +1对所有正整数n 都成立.。
2015届高考数学大一轮复习抛物线及其性质精品试题理(含2014模拟试题)1.(2014某某某某高三第一次模拟考试, 10) 如图,从点发出的光线,沿平行于抛物线的对称轴方向射向此抛物线上的点,经抛物线反射后,穿过焦点射向抛物线上的点,再经抛物线反射后射向直线上的点,经直线反射后又回到点,则等于()A.B.C.D.[解析] 1.由题意可得抛物线的轴为轴,,所以所在的直线方程为,在抛物线方程中,令可得,即从而可得,,因为经抛物线反射后射向直线上的点,经直线反射后又回到点,所以直线的方程为,故选B.2.(2014某某某某高三第二次质量检测,4) 下列双曲线中,有一个焦点在抛物线准线上的是()A. B.C. D.[解析] 2. 因为抛物线的焦点坐标为,准线方程为,所以双曲线的焦点在轴上,双曲线的焦点在轴且为满足条件. 故选D.3. (2014某某某某高三适应性监测考试, 10) 在平面直角坐标系中,抛物线:的焦点为,是抛物线上的点,若的外接圆与抛物线的准线相切,且该圆面积,则()A. 2B. 4C. 6D. 8[解析] 3.因为的中垂线过外接圆圆心,所以此直线与准线的距离即为外接圆半径,故=,故.4. (2014东城高三第二学期教学检测,7) 已知抛物线:的焦点与双曲线:的右焦点的连线交于第一象限的点, 若在点处的切线平行于的一条渐近线,则()A.B.C.D.[解析] 4. 由已知可得抛物线的焦点,双曲线的右焦点为,两个点连线的直线方程为。
设该直线与抛物线于,则在处的切线的斜率为,由题意知,所以,所以,代入直线方程可解得5.(2014某某潍坊高三3月模拟考试数学(理)试题,10)如图,已知直线l:y=k(x+1) (k> 0) 与抛物线C:y2=4x相交于A、B两点,且A、B两点在抛物线C准线上的射影分别是M、N,若|AM|=2|BN|,则k的值是( )(A) (B) (C) (D) 2[解析] 5. 设点,则由抛物线的定义可得,整理得①.联立直线与抛物线方程得,根据根与系数的关系,可得,与①联立得,,所以点,其斜率为.6.(2014某某重点中学协作体高三第一次联考数学(理)试题,10)给定圆:及抛物线:过圆心作直线, 此直线与上述两曲线的四个交点, 自上而下顺次记为如果线段的长按此顺序构成一个等差数列, 则直线的斜率为()A. B. C.D.[解析] 6. 圆P的圆心P(1,0),抛物线的焦点坐标为(1,0). 由圆P与抛物线的位置关系可得,点A和点D在抛物线上,点B和点C在圆上,因为直线l过圆心,可得BC=2,又因为的长按此顺序构成一个等差数列可得,设点,根据抛物线的定义可知,可得. 显然直线l的斜率存在,设直线方程为,联立直线与抛物线方程可得,解得.7.(2014某某实验中学高三年级第一次模拟,11)中心在原点,焦点在轴上的双曲线的离心率为2,直线与双曲线交于两点,线段中点在第一象限,并且在抛物线上,且到抛物线焦点的距离为,则直线的斜率为()A.B.C.D.[解析] 7. 根据题意可设双曲线的方程为. 根据抛物线的定义可得点M (),设点,则、,两式相减得,因为,则得,即直线l的斜率为.8.(2014某某实验中学高三年级第一次模拟,9)若抛物线的焦点是F,准线是,点M(4,4)是抛物线上一点,则经过点F、M且与相切的圆共有()A.0个 B.1个 C.2个 D.4个[解析] 8. 焦点F的坐标为(1,0),准线为x=-1,由圆与相切可设圆的方程为:,则由题意可得①、②两式联立得,代入到①中消b得关于a的一元二次方程,此方程有两个实数根,由此可得此圆共有2个.9. (2014某某五区高三第一次学生调研抽测,8) 设为抛物线的焦点,为该抛物线上三点,若,则的值为()A. B. C. D. 12[解析] 9. 由得.所以. 选B.10.(2014某某八市高三下学期3月联考,9) 己知抛物线的焦点F恰好是双曲线的右焦点,且两条曲线的交点的连线过点F,则该双曲线的离心率为( )A.+1 B.2 C.D.-1[解析] 10. 由题意得抛物线上的点在双曲线上,而,所以点在双曲线上,因此又因为,所以.11. (2014某某株洲高三教学质量检测(一),6) 在同一坐标系中,离心率为的椭圆与离心率为的双曲线有相同的焦点,椭圆与双曲线的一个交点与两焦点的连线互相垂直,则 ( )(A) 2 (B)3 (C)(D)[解析] 11. 依题意,设焦距为,椭圆长轴长,双曲线实轴长,令点在上去先的右支上,由椭圆的定义知,①由双曲线的定义知,②又,,由①②得,,即,故.12. (2014某某七校高三联考, 6) 以抛物线的焦点为圆心,且与双曲线的渐近线相切的圆的方程为()(A)(B)(C)(D)[解析] 12. 由双曲线方程知,实轴长为6,离心率,右焦点坐标,即圆心的坐标,渐近线方程为,圆心到渐近线的距离为,即圆的半径为4,故所求的圆的方程为.13. (2014某某某某高中毕业班第一次质量预测, 8) 已知抛物线,过其焦点且斜率为的直线交抛物线于,两点,若线段的中点的横坐标为3,则该抛物线的准线方程为()A.B.C.D.[解析] 13.设,由于直线过焦点且斜率为,则其方程为,联立方程组,消去得,,.故抛物线的准线方程为.14. (2014某某黄冈高三期末考试) 已知双曲线的两条渐近线与抛物线的准线分别交于、两点,为坐标原点,的面积为,则双曲线的离心率()A.B.C.D.[解析] 14.双曲线的性质. 双曲线的渐近线方程为,准线方程为,又,即,,解得.15. (2014东城高三12月教学质量调研) 设F为抛物线的焦点,、、为该抛物线上三点,若,则的值为()(A)3 (B)4 (C)6 (D)9[解析] 15. 由题意可得,点时抛物线的焦点,也是三角形的重心,故,,再由抛物线的定义可得.16. (2014某某蓟县第二中学高三第一次模拟考试,12) 抛物线+12y=0的准线方程是___________.[解析] 16. 抛物线的标准方程为:,由此可以判断焦点在y轴上,且开口向下,且p=6,所以其准线方程为y=3.17. (2014某某某某高三第一次模拟考试,15) 过抛物线:的焦点作直线交抛物线于、两点,若到抛物线的准线的距离为4,则________________. [解析] 17. 设,由抛物线的性质:,所以,又,所以,从而.18. (2014某某某某中学高三上学期第五次调研考试, 15) 已知抛物线到其焦点的距离为5,双曲线的左顶点为A,若双曲线一条渐近线与直线垂直,则实数_________.[解析] 18.由已知可得,从而. 因为,所以,从而渐近线的斜率为,故,得.19. (2014某某高三第一次诊断考试, 15) 如图,过抛物线的焦点F的直线依次交抛物线及其准线于点A、B、C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程是 .[解析] 19. 如图,分别过点、作准线的垂线,分别交准线于、,设,则由已知得,由抛物线的定义知,故,在直角三角形中,,,,即,又,,即,故所求抛物线方程为.20. (2014某某某某一中、康杰中学、某某一中、某某二中四校高三第三次联考,20) 抛物线C1:的焦点与椭圆C2:的一个焦点相同. 设椭圆的右顶点为A,C1, C2在第一象限的交点为B,O为坐标原点,且的面积为.(1) 求椭圆C2的标准方程;(2)过A点作直线交C1于C, D两点,连接OC, OD分别交C2于E, F两点,记,的面积分别为, . 问是否存在上述直线使得,若存在,求直线的方程;若不存在,请说明理由.[解析] 20. (1)∵∴焦点∴即……………1分又∵∴……………2分代入抛物线方程得. 又B点在椭圆上得,∴椭圆C2的标准方程为. ……………4分(2)设直线的方程为,由得设,所以……………6分又因为直线的斜率为,故直线的方程为,由得,同理所以则,……………10分所以,所以,故不存在直线使得……………12分21. (2014某某高中毕业班质量检测, 19) 已知动圆过定点, 且与直线相切. (Ⅰ)求动圆圆心的轨迹方程;(Ⅱ)设、是轨迹上异于原点的两个不同点, 直线和的倾斜角分别为和,①当=时, 求证直线恒过一定点;②若为定值, 直线是否仍恒过一定点, 若存在, 试求出定点的坐标;若不存在, 请说明理由.[解析] 21.(Ⅰ) 设动圆圆心, 依题意点的轨迹是以为焦点,直线为准线的抛物线,其方程为. (3分)(Ⅱ) 设,. 由题意得(否则) 且,则,所以直线的斜率存在, 设直线的方程为,则将与联立消去, 得,由韦达定理得-------※(6分)①当=时, 所以,所以, 又由※知: ,所以;因此直线的方程可表示为, 所以直线恒过定点(-4,0).②当为定值时. 若=, 由①知,直线恒过定点,(9分)当时, 由, 得==将※式代入上式整理化简可得: , 所以,此时,直线的方程可表示为y=kx+,所以直线恒过定点,所以当时, 直线恒过定点(-4,0).,当时直线恒过定点. (13分)22. (2014某某某某高中毕业班复习教学质量检测(二),20) 已知动圆过定点,且在轴上截得弦长为4. 设该动圆圆心的轨迹为曲线.(Ⅰ)求曲线方程;(Ⅱ)点为直线:上任意一点,过作曲线的切线,切点分别为、,面积的最小值及此时点的坐标.[解析] 22.(Ⅰ)设动圆圆心坐标为,根据题意得:,化简得. (4分)(Ⅱ)解法一:设直线的方程为,由消去得,设,则,且,(6分)以点为切点的切线的斜率为,其切线方程为,即,同理过点的切线的方程为,设两条切线的交点为在直线上,,解得,即,则,即,(8分)代入,,到直线的距离为,,,当时,最小,其最小值为,此时点的坐标为. (12分)解法二:设在直线上,点在抛物线上,则以点为切点的切线的斜率为,其切线方程为,即,同理以点为切点的方程为,(6分)设两条切线的均过点,则,点、的坐标均满足方程,即直线的方程为:,(8分)代入抛物线方程消去可得:,直线的距离为,,当时,最小,其最小值为,此时点的坐标为. (12分)23.(2014某某八校高三第二次联考数学(理)试题,21)如图所示,已知椭圆C1和抛物线C2有公共焦点, C1的中心和C2的顶点都在坐标原点,过点M(4,0)的直线与抛物线C2分别相交于A、B两点.(Ⅰ)写出抛物线C2的标准方程;(Ⅱ)求证:以AB为直径的圆过原点;(Ⅲ)若坐标原点关于直线的对称点在抛物线C2上,直线与椭圆C1有公共点,求椭圆C1的长轴长的最小值.[解析] 23. (1) 设抛物线的标准方程为由得,; …………………3分(2) 可设, 联立得,设, 即以为直径的圆过原点; ………………8分(3) 设, 则得………………10分设椭圆,与直线联立可得:∴长轴长最小值为………………13分24. (2014某某高中毕业班上学期期末复习检测, 21) 已知抛物线: 的准线为,焦点为,的圆心在轴的正半轴上,且与轴相切,过原点作倾斜角为的直线,交于点,交于另一点,且(Ⅰ)求和抛物线的方程;(Ⅱ)过上的动点作的切线,切点为、,求当坐标原点到直线的距离取得最大值时,四边形的面积.[解析] 24. (Ⅰ)准线交轴于,在中,所以, 所以,抛物线方程是, (3分)在中有, 所以,所以⊙方程是: . (6分)(Ⅱ)解法一:设,所以切线;切线, (8分)因为和交于点,所以和成立,所以ST方程:, (10分)所以原点到距离,当,即在y轴上时有最大值,此时直线ST方程是,所以,所以此时四边形的面积 . (12分)答案和解析理数[答案] 1. B[解析] 1.由题意可得抛物线的轴为轴,,所以所在的直线方程为,在抛物线方程中,令可得,即从而可得,,因为经抛物线反射后射向直线上的点,经直线反射后又回到点,所以直线的方程为,故选B.[答案] 2. D[解析] 2. 因为抛物线的焦点坐标为,准线方程为,所以双曲线的焦点在轴上,双曲线的焦点在轴且为满足条件. 故选D.[答案] 3.B[解析] 3.因为的中垂线过外接圆圆心,所以此直线与准线的距离即为外接圆半径,故=,故.[答案] 4.D[解析] 4. 由已知可得抛物线的焦点,双曲线的右焦点为,两个点连线的直线方程为。
限时练(一)(建议用时:40分钟)一、选择题1.若A={x|2<2x<16,x∈Z},B={x|x2-2x-3<0},则A∩B中元素个数为().A.0 B.1C.2 D.3解析因为A={x|2<2x<16,x∈Z}={x|1<x<4,x∈Z}={2,3},B={x|x2-2x-3<0}={x|-1<x<3},所以A∩B={2}.答案 B2.若(1+2a i)i=1-b i,其中a,b∈R,则|a+b i|=().A.12+i B. 5C.52D.54解析因为(1+2a i)i=1-b i,所以-2a+i=1-b i,a=-12,b=-1,|a+b i|=|-12-i|=52.答案 C3.我校要从4名男生和2名女生中选出2人担任H7N9禽流感防御宣传工作,则在选出的宣传者中男、女都有的概率为().A.815B.12C.25D.415解析从4名男生和2名女生中选出2人担任H7N9禽流感防御宣传工作,总的方法数为C04C22+C14C12+C24C02=15,其中选出的宣传者中男、女都有的方法数为C 14C 12=8,所以,所求概率为815.答案 A4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 4+a 6=12,则S 7的值是 ( ).A .21B .24C .28D .7解析 ∵a 2+a 4+a 6=3a 4=12, ∴a 4=4,∴S 7=a 1+a 72×7=7a 4=28. 答案 C5.设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的 ( ).A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析 由(a -b )·a 2<0得,a ≠0且a <b ;反之,由a <b ,不能推出(a -b )·a 2<0,即“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的充分非必要条件. 答案 A6.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( ).A.12 B .32 C .1D . 3解析 抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0),双曲线x 2-y 23=1的渐近线为x ±33y =0,所以抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y23=1的渐近线的距离是|1±33×0|1+(33)2=32. 答案 B7.已知a 为执行如图所示的程序框图输出的结果,则二项式⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6的展开式中含x 2项的系数是( ).A .192B .32C .96D .-192解析 由程序框图可知,a 计算的结果依次为2,-1,12,2,…,成周期性变化,周期为3;当i =2 011时运行结束,2 011=3×670+1,所以a =2. 所以,⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6, T r +1=C r 6(2x )6-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r C r 6·26-r x 3-r , 令3-r =2,得r =1,所以,含x 2项的系数是(-1)C 1625=-192.答案 D8.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象如图所示,则f (x )的解析式为( ).A .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3B .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3 C .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6D .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6解析 由图象可知A =1,且14T =14×2πω=7π12-π3=π4,∴ω=2,f (x )=sin (2x +φ).把⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-1代入得:-1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×7π12+φ, 又∵|φ|<π2,∴7π6+φ=3π2,∴φ=π3, ∴f (x )=sin (2x +π3). 答案 A9.已知O 是坐标原点,点A (-2,1),若点M (x ,y )为平面区域⎩⎨⎧x +y ≥2,x ≤1,y ≤2上的一个动点,则O A →·OM →的取值范围是( ).A .[-1,0]B .[-1,2]C .[0,1]D .[0,2]解析 ∵A (-2,1),M (x ,y ),∴z =O A →·OM →=-2x +y ,作出不等式组对应的平面区域及直线-2x +y =0,如图所示.平移直线-2x +y =0,由图象可知当直线经过点N (1,1)时,z min =-2+1= -1;经过点M (0,2)时,z max =2. 答案 B10.如图F 1,F 2是双曲线C 1:x 2-y 23=1与椭圆C 2的公共焦点,点A 是C 1,C 2在第一象限的公共点.若|F 1F 2|=|F 1A |,则C 2的离心率是( ).A.13 B .23 C.15D .25解析 由题意知,|F 1F 2|=|F 1A |=4,∵|F 1A |-|F 2A |=2,∴|F 2A |=2,∴|F 1A |+|F 2A |=6,∵|F 1F 2|=4,∴C 2的离心率是46=23. 答案 B11.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形正视图为直角梯形,则此几何体的体积V 为( ).A.323 B .403 C.163D .40解析 观察三视图可知,该几何体为四棱锥,底面为直角梯形,两个侧面与底面垂直,棱锥的高为4,由图中数据得该几何体的体积为13×4+12×4×4=403.答案 B12.已知定义在R 上的函数f (x )是奇函数且满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-x =f (x ),f (-2)=-3,数列{a n }满足a 1=-1,且S n n =2×a nn +1(其中S n 为{a n }的前n 项和),则f (a 5)+f (a 6)=( ).A .-3B .-2C .3D .2解析 ∵函数f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),∵f (32-x )=f (x ), ∴f (32-x )=-f (-x ),∴f (3+x )=f (x ),∴f (x )是以3为周期的周期函数. ∵S n n =2×a nn +1,∴S n =2a n +n ,S n -1=2a n -1+(n -1)(n ≥2). 两式相减并整理得出a n =2a n -1-1, 即a n -1=2(a n -1-1),∴数列{a n -1}是以2为公比的等比数列,首项为 a 1-1=-2,∴a n -1=-2·2n -1=-2n ,a n =-2n +1, ∴a 5=-31,a 6=-63.∴f (a 5)+f (a 6)=f (-31)+f (-63)=f (2)+f (0)=f (2)=-f (-2)=3. 答案 C 二、填空题13.已知向量p =(2,-1),q =(x,2),且p ⊥q ,则|p +λq |的最小值为__________. 解析 ∵p ·q =2x -2=0,∴x =1, ∴p +λq =(2+λ,2λ-1),∴|p +λq |=(2+λ)2+(2λ-1)2=5λ2+5≥ 5. 答案514.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.解析 由sin B +cos B =2得,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=2,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=1,而B ∈(0,π),所以B =π4.由正弦定理得,sin A =a sin B b =12,又A +B +C =π,A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3π4,∴A =π6. 答案 π615.若曲线y =x在点(m ,m)处的切线与两坐标轴围成三角形的面积为18,则m =________.解析 由y =x ,得y ′=-12x ,所以,曲线y =x 在点(m ,m)处的切线方程为y -m=-12m(x -m ),由已知,得12×32m ×3m =18(m >0),m =64.答案 6416.已知a >0,b >0,方程为x 2+y 2-4x +2y =0的曲线关于直线ax -by -1=0对称,则3a +2bab 的最小值为________.解析 该曲线表示圆心为(2,-1)的圆,直线ax -by -1=0经过圆心,则2a +b -1=0,即2a +b =1,所以 3a +2b ab =3b +2a =(3b +2a )(2a +b )=6a b +2ba +7≥26a b ·2b a +7=7+43(当且仅当a =2-3,b =23-3时等号成立).答案 7+43。
第2讲 参数方程[最新考纲]1.了解参数方程,了解参数的意义.2.能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程.3.掌握直线的参数方程及参数的几何意义,能用直线的参数方程解决简单的相关问题.知 识 梳 理1.曲线的参数方程在平面直角坐标系xOy 中,如果曲线上任意一点的坐标x ,y 都是某个变量t 的函数⎩⎨⎧x =f (t ),y =g (t ).并且对于t 的每一个允许值上式所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,则称上式为该曲线的参数方程,其中变量t 称为参数. 2.一些常见曲线的参数方程(1)过点P 0(x 0,y 0),且倾斜角为α的直线的参数方程为⎩⎨⎧x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α(t 为参数).(2)圆的方程(x -a )2+(y -b )2=r 2的参数方程为⎩⎨⎧x =a +r cos θy =b +r sin θ(θ为参数).(3)椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos θy =b sin θ(θ为参数).(4)抛物线方程y 2=2px (p >0)的参数方程为⎩⎨⎧x =2pt 2y =2pt (t 为参数).诊 断 自 测1.极坐标方程ρ=cos θ和参数方程⎩⎨⎧x =-1-t ,y =2+t (t 为参数)所表示的图形分别是________.①直线、直线;②直线、圆;③圆、圆;④圆、直线.解析 ∵ρcos θ=x ,∴cos θ=x ρ代入到ρ=cos θ,得ρ=xρ,∴ρ2=x ,∴x 2+y 2=x 表示圆.又∵⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-t ,y =2+t ,相加得x +y =1,表示直线.答案 ④2.若直线⎩⎨⎧x =1-2t ,y =2+3t (t 为实数)与直线4x +ky =1垂直,则常数k =________.解析 参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+3t ,所表示的直线方程为3x +2y =7,由此直线与直线4x +ky =1垂直可得-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k =-1,解得k =-6.答案 -63.(2012·北京卷)直线⎩⎨⎧ x =2+t ,y =-1-t (t 为参数)与曲线⎩⎨⎧x =3cos α,y =3sin α(α为参数)的交点个数为________.解析 直线方程可化为x +y -1=0,曲线方程可化为x 2+y 2=9,圆心(0,0)到直线x +y -1=0的距离d =12=22<3.∴直线与圆相交有两个交点. 答案 24.已知直线l :⎩⎨⎧x =1-2t ,y =2+2t (t 为参数)上到点A (1,2)的距离为42的点的坐标为________.解析 设点Q (x ,y )为直线上的点, 则|QA |=(1-1+2t )2+(2-2-2t )2=(2t )2+(-2t )2=42,解之得,t =±22,所以Q (-3,6)或Q (5,-2). 答案 (-3,6)和(5,-2)5.(2013·广东卷)已知曲线C 的极坐标方程为ρ=2cos θ,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系,则曲线C 的参数方程为________.解析 由ρ=2cos θ知,ρ2=2ρcos θ 所以x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1, 故其参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数).答案 ⎩⎨⎧x =1+cos θ,y =sin θ(θ为参数)考点一 参数方程与普通方程的互化【例1】 把下列参数方程化为普通方程,并说明它们各表示什么曲线;(1)⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =2+32t(t 为参数);(2)⎩⎨⎧x =1+t 2,y =2+t(t 为参数); (3)⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t ,y =1t -t(t 为参数).解 (1)由x =1+12t 得t =2x -2. ∴y =2+32(2x -2).∴3x -y +2-3=0,此方程表示直线. (2)由y =2+t 得t =y -2,∴x =1+(y -2)2. 即(y -2)2=x -1,此方程表示抛物线. (3)⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t y =1t -t①②∴①2-②2得x 2-y 2=4,此方程表示双曲线.规律方法 参数方程化为普通方程:化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,常用的消参方法有代入消去法、加减消去法、恒等式(三角的或代数的)消去法,不要忘了参数的范围.【训练1】 将下列参数方程化为普通方程. (1)⎩⎨⎧x =1-sin 2θ,y =sin θ+cos θ(θ为参数); (2)⎩⎪⎨⎪⎧x =12(e t +e -t),y =12(e t-e-t)(t 为参数).解 (1)由(sin θ+cos θ)2=1+sin 2θ=2-(1-sin 2θ), 得y 2=2-x .又x =1-sin 2θ∈[0,2], 得所求的普通方程为y 2=2-x ,x ∈[0,2]. (2)由参数方程得e t =x +y ,e -t =x -y , ∴(x +y )(x -y )=1,即x 2-y 2=1.考点二 直线与圆参数方程的应用【例2】 在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3-22t ,y =5+22t(t 为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为ρ=25sin θ. (1)求圆C 的直角坐标方程;(2)设圆C 与直线l 交于点A ,B ,若点P 的坐标为(3,5),求|P A |+|PB |. 解 (1)由ρ=25sin θ,得ρ2=25ρsin θ. ∴x 2+y 2=25y ,即x 2+(y -5)2=5. (2)将l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程. 得⎝⎛⎭⎪⎫3-22t 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫22t 2=5,即t 2-32t +4=0.由于Δ=(32)2-4×4=2>0,故可设t 1,t 2是上述方程的两实根,所以⎩⎨⎧t 1+t 2=32,t 1·t 2=4.又直线l 过点P (3,5),故由上式及t 的几何意义得|P A |+|PB |=|t 1|+|t 2|=t 1+t 2=3 2.规律方法 (1)过定点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线参数方程的标准形式为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数),t 的几何意义是直线上的点P 到点P 0(x 0,y 0)的数量,即t =|PP 0|时为距离.使用该式时直线上任意两点P 1、P 2对应的参数分别为t 1、t 2,则|P 1P 2|=|t 1-t 2|,P 1P 2的中点对应的参数为12(t 1+t 2).(2)对于形如⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt (t 为参数),当a 2+b 2≠1时,应先化为标准形式后才能利用t 的几何意义解题.【训练2】 已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t ,y =4-2t (参数t ∈R ),圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =2cos θ+2,y =2sin θ(参数θ∈[0,2π]),求直线l 被圆C 所截得的弦长.解 由⎩⎨⎧ x =1+t ,y =4-2t消参数后得普通方程为2x +y -6=0,由⎩⎨⎧x =2cos θ+2,y =2sin θ消参数后得普通方程为(x -2)2+y 2=4,显然圆心坐标为(2,0),半径为2.由于圆心到直线2x +y -6=0的距离为d =|2×2+0-6|22+1=255,所以所求弦长为222-⎝⎛⎭⎪⎫2552=855. 考点三 极坐标、参数方程的综合应用【例3】 已知P 为半圆C :⎩⎨⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数,0≤θ≤π)上的点,点A 的坐标为(1,0),O 为坐标原点,点M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为π3.(1)以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点M 的极坐标; (2)求直线AM 的参数方程.解 (1)由已知,点M 的极角为π3,且点M 的极径等于π3,故点M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π3.(2)点M 的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,3π6,A (1,0). 故直线AM 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-1t ,y =3π6t(t 为参数).规律方法 涉及参数方程和极坐标方程的综合题,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解.当然,还要结合题目本身特点,确定选择何种方程.【训练3】 (2013·福建卷)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点A 的极坐标为(2,π4),直线l 的极坐标方程为ρcos(θ-π4)=a ,且点A 在直线l 上. (1)求a 的值及直线l 的直角坐标方程;(2)圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+cos α,y =sin α(α为参数),试判断直线l 与圆C 的位置关系.解 (1)由点A (2,π4)在直线ρcos(θ-π4)=a 上,可得a = 2. 所以直线l 的方程可化为ρcos θ+ρsin θ=2, 从而直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.(2)由已知得圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1,所以圆C 的圆心为(1,0),半径r =1, 因为圆心C 到直线l 的距离d =12=22<1, 所以直线l 与圆C 相交.转化思想在解题中的应用【典例】 已知圆锥曲线⎩⎨⎧x =2cos θy =3sin θ(θ是参数)和定点A (0, 3),F 1、F 2是圆锥曲线的左、右焦点.(1)求经过点F 1且垂直于直线AF 2的直线l 的参数方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AF 2的极坐标方程.[审题视点] (1)先将圆锥曲线参数方程化为普通方程,求出F 1的坐标,然后求出直线的倾斜角度数,再利用公式就能写出直线l 的参数方程.(2)直线AF 2是已知确定的直线,利用求极坐标方程的一般方法求解.解 (1)圆锥曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θy =3sin θ化为普通方程x 24+y 23=1,所以F 1(-1,0),F 2(1,0),则直线AF 2的斜率k =-3,于是经过点F 1且垂直于直线AF 2的直线l 的斜率k ′=33,直线l 的倾斜角是30°,所以直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t cos 30°y =t sin 30°(t 为参数),即⎩⎪⎨⎪⎧x =32t -1,y =12t(t 为参数).(2)直线AF 2的斜率k =-3,倾斜角是120°,设P (ρ,θ)是直线AF 2上任一点,则ρsin 60°=1sin (120°-θ),ρsin(120°-θ)=sin 60°,则ρsin θ+3ρcos θ= 3.[反思感悟] (1)本题考查了极坐标方程和参数方程的求法及应用.重点考查了转化与化归能力.(2)当用极坐标或参数方程研究问题不很熟练时,可以转化成我们比较熟悉的普通方程求解.(3)本题易错点是计算不准确,极坐标方程求解错误.【自主体验】已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧ x =4-2t y =t -2(t 为参数),P 是椭圆x 24+y 2=1上任意一点,求点P 到直线l 的距离的最大值.解 将直线l 的参数方程⎩⎨⎧x =4-2ty =t -2(t 为参数)转化为普通方程为x +2y =0,因为P 为椭圆x 24+y 2=1上任意一点, 故可设P (2cos θ,sin θ),其中θ∈R . 因此点P 到直线l 的距离d =|2cos θ+2sin θ|12+22=22⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π45. 所以当θ=k π+π4,k ∈Z 时, d 取得最大值2105.一、填空题1.(2014·芜湖模拟)直线⎩⎨⎧x =-2-2t ,y =3+2t(t 为参数)上与点A (-2,3)的距离等于2的点的坐标是________.解析 由题意知(-2t )2+(2t )2=(2)2,所以t 2=12,t =±22,代入⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2t ,y =3+2t(t 为参数),得所求点的坐标为(-3,4)或(-1,2). 答案 (-3,4)或(-1,2)2.(2014·海淀模拟)若直线l :y =kx 与曲线C :⎩⎨⎧x =2+cos θ,y =sin θ(参数θ∈R )有唯一的公共点,则实数k =________.解析 曲线C 化为普通方程为(x -2)2+y 2=1,圆心坐标为(2,0),半径r =1.由已知l 与圆相切,则r =|2k |1+k 2=1⇒k =±33.答案 ±333.已知椭圆的参数方程⎩⎨⎧x =2cos t y =4sin t (t 为参数),点M 在椭圆上,对应参数t =π3,点O 为原点,则直线OM 的斜率为________.解析 当t =π3时,x =1,y =23,则M (1,23),∴直线OM 的斜率k =2 3. 答案 2 34.(2013·湖南卷)在平面直角坐标系xOy 中,若l :⎩⎨⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎨⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)的右顶点,则常数a 的值为________. 解析 ∵x =t ,且y =t -a , 消去t ,得直线l 的方程y =x -a , 又x =3cos φ且y =2sin φ,消去φ, 得椭圆方程x 29+y 24=1,右顶点为(3,0),依题意0=3-a , ∴a =3. 答案 35.直线3x +4y -7=0截曲线⎩⎨⎧x =cos α,y =1+sin α(α为参数)的弦长为________.解析 曲线可化为x 2+(y -1)2=1,圆心(0,1)到直线的距离d =|0+4-7|9+16=35,则弦长l =2r 2-d 2=85.答案 856.已知直线l 1:⎩⎨⎧ x =1-2t ,y =2+kt (t 为参数),l 2:⎩⎨⎧x =s ,y =1-2s (s 为参数),若l 1∥l 2,则k =________;若l 1⊥l 2,则k =________.解析 将l 1、l 2的方程化为直角坐标方程得l 1:kx +2y -4-k =0,l 2:2x +y -1=0,由l 1∥l 2,得k 2=21≠4+k1⇒k =4,由l 1⊥l 2,得2k +2=0⇒k =-1. 答案 4 -17.(2012·广东卷)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1和C 2的参数方程分别为⎩⎨⎧ x =t ,y =t (t 为参数)和⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ(θ为参数),则曲线C 1与C 2的交点坐标为________.解析 曲线C 1的普通方程为y 2=x (y ≥0), 曲线C 2的普通方程为x 2+y 2=2.由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=x (y ≥0),x 2+y 2=2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =1,即交点坐标为(1,1). 答案 (1,1)8.直角坐标系xOy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点A ,B 分别在曲线C 1:⎩⎨⎧ x =3+cos θ,y =sin θ(θ为参数)和曲线C 2:ρ=1上,则|AB |的最小值为________.解析 消掉参数θ,得到关于x 、y 的一般方程C 1:(x -3)2+y 2=1,表示以(3,0)为圆心,以1为半径的圆;C 2:x 2+y 2=1,表示的是以原点为圆心的单位圆,|AB |的最小值为3-1-1=1.答案 19.(2012·湖南卷)在极坐标系中,曲线C 1:ρ(2cos θ+sin θ)=1与曲线C 2:ρ=a (a >0)的一个交点在极轴上,则a =______.解析 ρ(2cos θ+sin θ)=1,即2ρcos θ+ρsin θ=1对应的普通方程为2x +y -1=0,ρ=a (a >0)对应的普通方程为x 2+y 2=a 2.在2x +y -1=0中,令y =0,得x =22.将⎝ ⎛⎭⎪⎫22,0代入x 2+y 2=a 2得a =22. 答案 22二、解答题10.(2013·新课标全国Ⅰ卷)已知曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧ x =4+5cos t ,y =5+5sin t(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=2sin θ.(1)把C 1的参数方程化为极坐标方程;(2)求C 1与C 2交点的极坐标(ρ≥0,0≤θ<2π).解 (1)将⎩⎨⎧x =4+5cos t ,y =5+5sin t 消去参数t ,化为普通方程(x -4)2+(y -5)2=25,即C 1:x 2+y 2-8x -10y +16=0.将⎩⎨⎧ x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+y 2-8x -10y +16=0得ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0. 所以C 1的极坐标方程为ρ2-8ρcos θ-10ρsin θ+16=0.(2)C 2的普通方程为x 2+y 2-2y =0.由⎩⎨⎧x 2+y 2-8x -10y +16=0,x 2+y 2-2y =0, 解得⎩⎨⎧ x =1,y =1或⎩⎨⎧ x =0,y =2.所以C 1与C 2交点的极坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π4,⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π2. 11.(2013·新课标全国Ⅱ卷)已知动点P 、Q 都在曲线C :⎩⎨⎧ x =2cos t ,y =2sin t(t 为参数)上,对应参数分别为t =α与t =2α(0<α<2π),M 为PQ 的中点.(1)求M 的轨迹的参数方程;(2)将M 到坐标原点的距离d 表示为α的函数,并判断M 的轨迹是否过坐标原点. 解 (1)依题意有P (2cos α,2sin α),Q (2cos 2α,2sin 2α),因此M (cos α+cos 2α,sin α+sin 2α).M 的轨迹的参数方程为⎩⎨⎧ x =cos α+cos 2α,y =sin α+sin 2α,(α为参数,0<α<2π). (2)M 点到坐标原点的距离d =x 2+y 2=2+2cos α(0<α<2π).当α=π时,d =0,故M 的轨迹通过坐标原点.12.(2012·新课标全国卷)已知曲线C 1的参数方程是⎩⎨⎧x =2cos φ,y =3sin φ(φ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程是ρ=2,正方形ABCD 的顶点都在C 2上,且A ,B ,C ,D 依逆时针次序排列,点A 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,π3. (1)求点A ,B ,C ,D 的直角坐标;(2)设P 为C 1上任意一点,求|P A |2+|PB |2+|PC |2+|PD |2的取值范围.解 (1)由已知可得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos π3,2sin π3, B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π2,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π2, C ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π, D ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+3π2,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+3π2, 即A (1,3),B (-3,1),C (-1,-3),D (3,-1).(2)设P (2cos φ,3sin φ),令S =|P A |2+|PB |2+|PC |2+|PD |2,则S =16cos 2φ+36sin 2φ+16=32+20sin 2φ.因为0≤sin 2φ≤1,所以S 的取值范围是[32,52].。
2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,0,1,2},B={x|(x﹣1)(x+2)<0},则A ∩B=()A.{﹣1,0}B.{0,1}C.{﹣1,0,1}D.{0,1,2} 2.(5分)若a为实数,且(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,则a=()A.﹣1B.0C.1D.23.(5分)根据如图给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是()A.逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关4.(5分)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=()A.21B.42C.63D.845.(5分)设函数f(x)=,则f(﹣2)+f(log212)=()A.3B.6C.9D.126.(5分)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A.B.C.D.7.(5分)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=()A.2B.8C.4D.108.(5分)程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a=()A.0B.2C.4D.149.(5分)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点,若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为()A.36πB.64πC.144πD.256π10.(5分)如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x 的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.11.(5分)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2C.D.12.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x >0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)D.(0,1)∪(1,+∞)二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)设向量,不平行,向量λ+与+2平行,则实数λ=.14.(5分)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.15.(5分)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=.16.(5分)设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=﹣1,a n+1=S n+1S n,则S n=.三、解答题(共5小题,满分60分)17.(12分)△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC 面积的2倍.(1)求;(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.18.(12分)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可);(2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:满意度评分低于70分70分到89分不低于90分满意度等级不满意满意非常满意记事件C:“A地区用户的满意度等级高于B地区用户的满意度等级”,假设两地区用户的评价结果相互独立,根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率,求C的概率.19.(12分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4,过点E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);(2)求直线AF与平面α所成角的正弦值.20.(12分)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.21.(12分)设函数f(x)=e mx+x2﹣mx.(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.四、选做题.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M,N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB,AC分别相切于E,F两点.(1)证明:EF∥BC;(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=2,求四边形EBCF的面积.选修4-4:坐标系与参数方程23.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α≤π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sinθ,C3:ρ=2cosθ.(1)求C2与C3交点的直角坐标;(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.选修4-5:不等式选讲24.设a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,证明:(1)若ab>cd,则+>+;(2)+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)已知集合A={﹣2,﹣1,0,1,2},B={x|(x﹣1)(x+2)<0},则A ∩B=()A.{﹣1,0}B.{0,1}C.{﹣1,0,1}D.{0,1,2}【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】解一元二次不等式,求出集合B,然后进行交集的运算即可.【解答】解:B={x|﹣2<x<1},A={﹣2,﹣1,0,1,2};∴A∩B={﹣1,0}.故选:A.【点评】考查列举法、描述法表示集合,解一元二次不等式,以及交集的运算.2.(5分)若a为实数,且(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,则a=()A.﹣1B.0C.1D.2【考点】A1:虚数单位i、复数.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】首先将坐标展开,然后利用复数相等解之.【解答】解:因为(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,所以4a+(a2﹣4)i=﹣4i,4a=0,并且a2﹣4=﹣4,所以a=0;故选:B.【点评】本题考查了复数的运算以及复数相等的条件,熟记运算法则以及复数相等的条件是关键.3.(5分)根据如图给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是()A.逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关【考点】B8:频率分布直方图.【专题】5I:概率与统计.【分析】A从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量减少的最多,故A正确;B从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B正确;C从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C正确;D2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,与年份负相关,故D错误.【解答】解:A从图中明显看出2008年二氧化硫排放量比2007年的二氧化硫排放量明显减少,且减少的最多,故A正确;B2004﹣2006年二氧化硫排放量越来越多,从2007年开始二氧化硫排放量变少,故B正确;C从图中看出,2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,故C正确;D2006年以来我国二氧化硫年排放量越来越少,而不是与年份正相关,故D错误.故选:D.【点评】本题考查了学生识图的能力,能够从图中提取出所需要的信息,属于基础题.4.(5分)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=()A.21B.42C.63D.84【考点】88:等比数列的通项公式.【专题】11:计算题;54:等差数列与等比数列.【分析】由已知,a1=3,a1+a3+a5=21,利用等比数列的通项公式可求q,然后在代入等比数列通项公式即可求.【解答】解:∵a1=3,a1+a3+a5=21,∴,∴q4+q2+1=7,∴q4+q2﹣6=0,∴q2=2,∴a3+a5+a7==3×(2+4+8)=42.故选:B.【点评】本题主要考查了等比数列通项公式的应用,属于基础试题.5.(5分)设函数f(x)=,则f(﹣2)+f(log212)=()A.3B.6C.9D.12【考点】3T:函数的值.【专题】11:计算题;51:函数的性质及应用.【分析】先求f(﹣2)=1+log2(2+2)=1+2=3,再由对数恒等式,求得f(log212)=6,进而得到所求和.【解答】解:函数f(x)=,即有f(﹣2)=1+log2(2+2)=1+2=3,f(log212)==2×=12×=6,则有f(﹣2)+f(log212)=3+6=9.故选:C.【点评】本题考查分段函数的求值,主要考查对数的运算性质,属于基础题.6.(5分)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A.B.C.D.【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.【分析】由三视图判断,正方体被切掉的部分为三棱锥,把相关数据代入棱锥的体积公式计算即可.【解答】解:设正方体的棱长为1,由三视图判断,正方体被切掉的部分为三棱锥,∴正方体切掉部分的体积为×1×1×1=,∴剩余部分体积为1﹣=,∴截去部分体积与剩余部分体积的比值为.故选:D.【点评】本题考查了由三视图判断几何体的形状,求几何体的体积.7.(5分)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=()A.2B.8C.4D.10【考点】IR:两点间的距离公式.【专题】11:计算题;5B:直线与圆.【分析】设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,代入点的坐标,求出D,E,F,令x=0,即可得出结论.【解答】解:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则,∴D=﹣2,E=4,F=﹣20,∴x2+y2﹣2x+4y﹣20=0,令x=0,可得y2+4y﹣20=0,∴y=﹣2±2,∴|MN|=4.故选:C.【点评】本题考查圆的方程,考查学生的计算能力,确定圆的方程是关键.8.(5分)程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a=()A.0B.2C.4D.14【考点】EF:程序框图.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】由循环结构的特点,先判断,再执行,分别计算出当前的a,b的值,即可得到结论.【解答】解:由a=14,b=18,a<b,则b变为18﹣14=4,由a>b,则a变为14﹣4=10,由a>b,则a变为10﹣4=6,由a>b,则a变为6﹣4=2,由a<b,则b变为4﹣2=2,由a=b=2,则输出的a=2.故选:B.【点评】本题考查算法和程序框图,主要考查循环结构的理解和运用,以及赋值语句的运用,属于基础题.9.(5分)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点,若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为()A.36πB.64πC.144πD.256π【考点】LG:球的体积和表面积.【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离.【分析】当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,利用三棱锥O﹣ABC体积的最大值为36,求出半径,即可求出球O的表面积.【解答】解:如图所示,当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,设球O的半径为R,此时V O﹣ABC=V C﹣AOB===36,故R=6,则球O的表面积为4πR2=144π,故选:C.【点评】本题考查球的半径与表面积,考查体积的计算,确定点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大是关键.10.(5分)如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x 的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.【考点】HC:正切函数的图象.【分析】根据函数图象关系,利用排除法进行求解即可.【解答】解:当0≤x≤时,BP=tanx,AP==,此时f(x)=+tanx,0≤x≤,此时单调递增,当P在CD边上运动时,≤x≤且x≠时,如图所示,tan∠POB=tan(π﹣∠POQ)=tanx=﹣tan∠POQ=﹣=﹣,∴OQ=﹣,∴PD=AO﹣OQ=1+,PC=BO+OQ=1﹣,∴PA+PB=,当x=时,PA+PB=2,当P在AD边上运动时,≤x≤π,PA+PB=﹣tanx,由对称性可知函数f(x)关于x=对称,且f()>f(),且轨迹为非线型,排除A,C,D,故选:B.【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,根据条件先求出0≤x≤时的解析式是解决本题的关键.11.(5分)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2C.D.【考点】KC:双曲线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】设M在双曲线﹣=1的左支上,由题意可得M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得a=b,再由离心率公式即可得到所求值.【解答】解:设M在双曲线﹣=1的左支上,且MA=AB=2a,∠MAB=120°,则M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得,﹣=1,可得a=b,c==a,即有e==.故选:D.【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要考查双曲线的离心率的求法,运用任意角的三角函数的定义求得M的坐标是解题的关键.12.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x >0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)D.(0,1)∪(1,+∞)【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】2:创新题型;51:函数的性质及应用;53:导数的综合应用.【分析】由已知当x>0时总有xf′(x)﹣f(x)<0成立,可判断函数g(x)=为减函数,由已知f(x)是定义在R上的奇函数,可证明g(x)为(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,根据函数g(x)在(0,+∞)上的单调性和奇偶性,模拟g(x)的图象,而不等式f(x)>0等价于x•g(x)>0,数形结合解不等式组即可.【解答】解:设g(x)=,则g(x)的导数为:g′(x)=,∵当x>0时总有xf′(x)<f(x)成立,即当x>0时,g′(x)恒小于0,∴当x>0时,函数g(x)=为减函数,又∵g(﹣x)====g(x),∴函数g(x)为定义域上的偶函数又∵g(﹣1)==0,∴函数g(x)的图象性质类似如图:数形结合可得,不等式f(x)>0⇔x•g(x)>0⇔或,⇔0<x<1或x<﹣1.故选:A.【点评】本题主要考查了利用导数判断函数的单调性,并由函数的奇偶性和单调性解不等式,属于综合题.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)设向量,不平行,向量λ+与+2平行,则实数λ=.【考点】96:平行向量(共线).【专题】11:计算题;34:方程思想;4O:定义法;5A:平面向量及应用.【分析】利用向量平行的条件直接求解.【解答】解:∵向量,不平行,向量λ+与+2平行,∴λ+=t(+2)=,∴,解得实数λ=.故答案为:.【点评】本题考查实数值的解法,考查平面向量平行的条件及应用,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是基础题.14.(5分)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.【考点】7C:简单线性规划.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】首先画出平面区域,然后将目标函数变形为直线的斜截式,求在y轴的截距最大值.【解答】解:不等式组表示的平面区域如图阴影部分,当直线经过D点时,z 最大,由得D(1,),所以z=x+y的最大值为1+;故答案为:.【点评】本题考查了简单线性规划;一般步骤是:①画出平面区域;②分析目标函数,确定求最值的条件.15.(5分)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a= 3.【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题;5P:二项式定理.【分析】给展开式中的x分别赋值1,﹣1,可得两个等式,两式相减,再除以2得到答案.【解答】解:设f(x)=(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,令x=1,则a0+a1+a2+…+a5=f(1)=16(a+1),①令x=﹣1,则a0﹣a1+a2﹣…﹣a5=f(﹣1)=0.②①﹣②得,2(a1+a3+a5)=16(a+1),所以2×32=16(a+1),所以a=3.故答案为:3.【点评】本题考查解决展开式的系数和问题时,一般先设出展开式,再用赋值法代入特殊值,相加或相减.16.(5分)设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=﹣1,a n+1=S n+1S n,则S n=﹣.【考点】8H:数列递推式.【专题】54:等差数列与等比数列.﹣S n=a n+1可知S n+1﹣S n=S n+1S n,两边同时除以S n+1S n可知﹣【分析】通过S n+1=1,进而可知数列{}是以首项、公差均为﹣1的等差数列,计算即得结论.=S n+1S n,【解答】解:∵a n+1﹣S n=S n+1S n,∴S n+1∴﹣=1,又∵a1=﹣1,即=﹣1,∴数列{}是以首项是﹣1、公差为﹣1的等差数列,∴=﹣n,∴S n=﹣,故答案为:﹣.【点评】本题考查数列的通项,对表达式的灵活变形是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.三、解答题(共5小题,满分60分)17.(12分)△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC 面积的2倍.(1)求;(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.【考点】HP:正弦定理;HT:三角形中的几何计算.【专题】58:解三角形.【分析】(1)如图,过A作AE⊥BC于E,由已知及面积公式可得BD=2DC,由AD平分∠BAC及正弦定理可得sin∠B=,sin∠C=,从而得解.(2)由(1)可求BD=.过D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,由AD平分∠BAC,可求AB=2AC,令AC=x,则AB=2x,利用余弦定理即可解得BD和AC的长.【解答】解:(1)如图,过A作AE⊥BC于E,∵==2∴BD=2DC,∵AD平分∠BAC∴∠BAD=∠DAC在△ABD中,=,∴sin∠B=在△ADC中,=,∴sin∠C=;∴==.…6分(2)由(1)知,BD=2DC=2×=.过D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,∵AD平分∠BAC,∴DM=DN,∴==2,∴AB=2AC,令AC=x,则AB=2x,∵∠BAD=∠DAC,∴cos∠BAD=cos∠DAC,∴由余弦定理可得:=,∴x=1,∴AC=1,∴BD的长为,AC的长为1.【点评】本题主要考查了三角形面积公式,正弦定理,余弦定理等知识的应用,属于基本知识的考查.18.(12分)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可);(2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:满意度评分低于70分70分到89分不低于90分满意度等级不满意满意非常满意记事件C:“A地区用户的满意度等级高于B地区用户的满意度等级”,假设两地区用户的评价结果相互独立,根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率,求C的概率.【考点】BA:茎叶图;CB:古典概型及其概率计算公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】(1)根据茎叶图的画法,以及有关茎叶图的知识,比较即可;(2)根据概率的互斥和对立,以及概率的运算公式,计算即可.【解答】解:(1)两地区用户满意度评分的茎叶图如下通过茎叶图可以看出,A地区用户满意评分的平均值高于B地区用户满意评分的平均值;A地区用户满意度评分比较集中,B地区用户满意度评分比较分散;(2)记C A1表示事件“A地区用户满意度等级为满意或非常满意”,记C A2表示事件“A地区用户满意度等级为非常满意”,记C B1表示事件“B地区用户满意度等级为不满意”,记C B2表示事件“B地区用户满意度等级为满意”,则C A1与C B1独立,C A2与C B2独立,C B1与C B2互斥,则C=C A1C B1∪C A2C B2,P(C)=P(C A1C B1)+P(C A2C B2)=P(C A1)P(C B1)+P(C A2)P(C B2),由所给的数据C A1,C A2,C B1,C B2,发生的频率为,,,,所以P(C A1)=,P(C A2)=,P(C B1)=,P(C B2)=,所以P(C)=×+×=0.48.【点评】本题考查了茎叶图,概率的互斥与对立,用频率来估计概率,属于中档题.19.(12分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4,过点E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);(2)求直线AF与平面α所成角的正弦值.【考点】MI:直线与平面所成的角.【专题】5G:空间角;5H:空间向量及应用.【分析】(1)容易知道所围成正方形的边长为10,再结合长方体各边的长度,即可找出正方形的位置,从而画出这个正方形;(2)分别以直线DA,DC,DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,考虑用空间向量解决本问,能够确定A,H,E,F几点的坐标.设平面EFGH的法向量为,根据即可求出法向量,坐标可以求出,可设直线AF与平面EFGH所成角为θ,由sinθ=即可求得直线AF 与平面α所成角的正弦值.【解答】解:(1)交线围成的正方形EFGH如图:(2)作EM⊥AB,垂足为M,则:EH=EF=BC=10,EM=AA1=8;∴,∴AH=10;以边DA,DC,DD1所在直线为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,则:A(10,0,0),H(10,10,0),E(10,4,8),F(0,4,8);∴;设为平面EFGH的法向量,则:,取z=3,则;若设直线AF和平面EFGH所成的角为θ,则:sinθ==;∴直线AF与平面α所成角的正弦值为.【点评】考查直角三角形边的关系,通过建立空间直角坐标系,利用空间向量解决线面角问题的方法,弄清直线和平面所成角与直线的方向向量和平面法向量所成角的关系,以及向量夹角余弦的坐标公式.20.(12分)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.【考点】I3:直线的斜率;KH:直线与圆锥曲线的综合.【专题】2:创新题型;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)联立直线方程和椭圆方程,求出对应的直线斜率即可得到结论.(2)四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,建立方程关系即可得到结论.【解答】解:(1)设直线l:y=kx+b,(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(x M,y M),将y=kx+b代入9x2+y2=m2(m>0),得(k2+9)x2+2kbx+b2﹣m2=0,则判别式△=4k2b2﹣4(k2+9)(b2﹣m2)>0,则x1+x2=,则x M==,y M=kx M+b=,于是直线OM的斜率k OM==,即k OM•k=﹣9,∴直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.(2)四边形OAPB能为平行四边形.∵直线l过点(,m),∴由判别式△=4k2b2﹣4(k2+9)(b2﹣m2)>0,即k2m2>9b2﹣9m2,∵b=m﹣m,∴k2m2>9(m﹣m)2﹣9m2,即k2>k2﹣6k,即6k>0,则k>0,∴l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3,由(1)知OM的方程为y=x,设P的横坐标为x P,由得,即x P=,将点(,m)的坐标代入l的方程得b=,即l的方程为y=kx+,将y=x,代入y=kx+,得kx+=x解得x M=,四边形OAPB为平行四边形当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即x P=2x M,于是=2×,解得k1=4﹣或k2=4+,∵k i>0,k i≠3,i=1,2,∴当l的斜率为4﹣或4+时,四边形OAPB能为平行四边形.【点评】本题主要考查直线和圆锥曲线的相交问题,联立方程组转化为一元二次方程,利用根与系数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.21.(12分)设函数f(x)=e mx+x2﹣mx.(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6E:利用导数研究函数的最值.【专题】2:创新题型;52:导数的概念及应用.【分析】(1)利用f′(x)≥0说明函数为增函数,利用f′(x)≤0说明函数为减函数.注意参数m的讨论;(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在[﹣1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,则恒成立问题转化为最大值和最小值问题.从而求得m的取值范围.【解答】解:(1)证明:f′(x)=m(e mx﹣1)+2x.若m≥0,则当x∈(﹣∞,0)时,e mx﹣1≤0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e mx﹣1≥0,f′(x)>0.若m<0,则当x∈(﹣∞,0)时,e mx﹣1>0,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,e mx﹣1<0,f′(x)>0.所以,f(x)在(﹣∞,0)时单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)由(1)知,对任意的m,f(x)在[﹣1,0]单调递减,在[0,1]单调递增,故f(x)在x=0处取得最小值.所以对于任意x1,x2∈[﹣1,1],|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1的充要条件是即设函数g(t)=e t﹣t﹣e+1,则g′(t)=e t﹣1.当t<0时,g′(t)<0;当t>0时,g′(t)>0.故g(t)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.又g(1)=0,g(﹣1)=e﹣1+2﹣e<0,故当t∈[﹣1,1]时,g(t)≤0.当m∈[﹣1,1]时,g(m)≤0,g(﹣m)≤0,即合式成立;当m>1时,由g(t)的单调性,g(m)>0,即e m﹣m>e﹣1.当m<﹣1时,g(﹣m)>0,即e﹣m+m>e﹣1.综上,m的取值范围是[﹣1,1]【点评】本题主要考查导数在求单调函数中的应用和恒成立在求参数中的应用.属于难题,高考压轴题.四、选做题.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M,N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB,AC分别相切于E,F两点.(1)证明:EF∥BC;(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=2,求四边形EBCF的面积.【考点】N4:相似三角形的判定.【专题】26:开放型;5F:空间位置关系与距离.【分析】(1)通过AD是∠CAB的角平分线及圆O分别与AB、AC相切于点E、F,利用相似的性质即得结论;(2)通过(1)知AD是EF的垂直平分线,连结OE、OM,则OE⊥AE,利用S△ABC ﹣S△AEF计算即可.【解答】(1)证明:∵△ABC为等腰三角形,AD⊥BC,∴AD是∠CAB的角平分线,又∵圆O分别与AB、AC相切于点E、F,∴AE=AF,∴AD⊥EF,∴EF∥BC;(2)解:由(1)知AE=AF,AD⊥EF,∴AD是EF的垂直平分线,又∵EF为圆O的弦,∴O在AD上,连结OE、OM,则OE⊥AE,由AG等于圆O的半径可得AO=2OE,∴∠OAE=30°,∴△ABC与△AEF都是等边三角形,∵AE=2,∴AO=4,OE=2,∵OM=OE=2,DM=MN=,∴OD=1,∴AD=5,AB=,∴四边形EBCF的面积为×﹣××=.【点评】本题考查空间中线与线之间的位置关系,考查四边形面积的计算,注意解题方法的积累,属于中档题.选修4-4:坐标系与参数方程23.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α≤π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sinθ,C3:ρ=2cosθ.(1)求C2与C3交点的直角坐标;(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(I)由曲线C2:ρ=2sinθ,化为ρ2=2ρsinθ,把代入可得直角坐标方程.同理由C3:ρ=2cosθ.可得直角坐标方程,联立解出可得C2与C3交点的直角坐标.(2)由曲线C1的参数方程,消去参数t,化为普通方程:y=xtanα,其中0≤α≤π,α≠;α=时,为x=0(y≠0).其极坐标方程为:θ=α(ρ∈R,ρ≠0),利用|AB|=即可得出.【解答】解:(I)由曲线C2:ρ=2sinθ,化为ρ2=2ρsinθ,∴x2+y2=2y.同理由C3:ρ=2c osθ.可得直角坐标方程:,联立,解得,,∴C2与C3交点的直角坐标为(0,0),.(2)曲线C1:(t为参数,t≠0),化为普通方程:y=xtanα,其中0≤α≤π,α≠;α=时,为x=0(y≠0).其极坐标方程为:θ=α(ρ∈R,ρ≠0),∵A,B都在C1上,∴A(2sinα,α),B.∴|AB|==4,当时,|AB|取得最大值4.【点评】本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、曲线的交点、两点之间的距离公式、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.选修4-5:不等式选讲24.设a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,证明:(1)若ab>cd,则+>+;(2)+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.【考点】29:充分条件、必要条件、充要条件;R6:不等式的证明.【专题】59:不等式的解法及应用;5L:简易逻辑.【分析】(1)运用不等式的性质,结合条件a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,ab>cd,即可得证;(2)从两方面证,①若+>+,证得|a﹣b|<|c﹣d|,②若|a﹣b|<|c﹣d|,证得+>+,注意运用不等式的性质,即可得证.【解答】证明:(1)由于(+)2=a+b+2,(+)2=c+d+2,由a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,ab>cd,则>,即有(+)2>(+)2,则+>+;(2)①若+>+,则(+)2>(+)2,即为a+b+2>c+d+2,由a+b=c+d,则ab>cd,于是(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab,(c﹣d)2=(c+d)2﹣4cd,即有(a﹣b)2<(c﹣d)2,即为|a﹣b|<|c﹣d|;②若|a﹣b|<|c﹣d|,则(a﹣b)2<(c﹣d)2,即有(a+b)2﹣4ab<(c+d)2﹣4cd,由a+b=c+d,则ab>cd,则有(+)2>(+)2.综上可得,+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.【点评】本题考查不等式的证明,主要考查不等式的性质的运用,同时考查充要条件的判断,属于基础题.。
第6讲 抛物线一、选择题1.抛物线x 2=(2a -1)y 的准线方程是y =1,则实数a =( )A.52B.32 C .-12 D .-32解析 根据分析把抛物线方程化为x 2=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12-a y ,则焦参数p =12-a ,故抛物线的准线方程是y =p 2=12-a 2,则12-a2=1,解得a =-32.答案 D 2.若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点在圆x 2+y 2+2x -3=0上,则p =( ) A.12 B .1 C .2D .3解析 ∵抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为(p2,0)在圆x 2+y 2+2x -3=0上,∴p 24+p -3=0,解得p =2或p =-6(舍去). 答案 C3.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =2x -4与C 交于A ,B 两点,则cos ∠AFB =( ).A.45B.35C .-35D .-45解析 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x y =2x -4,得x 2-5x +4=0,∴x =1或x =4.不妨设A (4,4),B (1,-2),则|F A→|=5,|FB →|=2,F A →·FB →=(3,4)·(0,-2)=-8,∴cos ∠AFB =F A →·FB →|F A →||FB →|=-85×2=-45.故选D.答案 D4.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( ).A .x 2=833yB .x 2=1633yC .x 2=8yD .x 2=16y解析 ∵x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为2,∴c a =2,即c 2a 2=a 2+b 2a 2=4,∴ba= 3.x 2=2py 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,p 2,x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,即y =±3x .由题意,得p21+(3)2=2,∴p =8.故C 2:x 2=16y ,选D. 答案 D5.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( ).A .18B .24C .36D .48 解析 如图,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 C6.已知P 是抛物线y 2=4x 上一动点,则点P 到直线l :2x -y +3=0和y 轴的距离之和的最小值是( ). A. 3B. 5C .2D.5-1解析 由题意知,抛物线的焦点为F (1,0).设点P 到直线l 的距离为d ,由抛物线的定义可知,点P 到y 轴的距离为|PF |-1,所以点P 到直线l 的距离与到y 轴的距离之和为d +|PF |-1.易知d +|PF |的最小值为点F 到直线l 的距离,故d +|PF |的最小值为|2+3|22+(-1)2=5,所以d +|PF |-1的最小值为5-1. 答案 D 二、填空题7.已知动圆过点(1,0),且与直线x =-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为________.解析 设动圆的圆心坐标为(x ,y ),则圆心到点(1,0)的距离与其到直线x =-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y 2=4x . 答案 y 2=4x8.已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线与x 轴的交点为M ,N 为抛物线上的一点,且满足|NF |=32|MN |,则∠NMF =________.解析 过N 作准线的垂线,垂足是P ,则有PN =NF ,∴PN =32MN ,∠NMF =∠MNP .又cos ∠MNP =32, ∴∠MNP =π6,即∠NMF =π6.答案 π69.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.解析 如图建立平面直角坐标系,设抛物线方程为x 2=-2py .由题意A (2,-2)代入x 2=-2py ,得p =1,故x 2=-2y .设B (x ,-3),代入x 2=-2y 中,得x =6,故水面宽为26米. 答案 2 610.过抛物线y 2=2x 的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,若|AB |=2512,|AF |<|BF |,则|AF |=________.解析 设过抛物线焦点的直线为y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,联立得,⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,整理得,k 2x 2-(k 2+2)x +14k 2=0,x 1+x 2=k 2+2k 2,x 1x 2=14.|AB |=x 1+x 2+1=k 2+2k 2+1=2512,得,k 2=24,代入k 2x 2-(k 2+2)x +14k 2=0得,12x 2-13x +3=0,解之得x 1=13,x 2=34,又|AF |<|BF |,故|AF |=x 1+12=56.答案 56三、解答题11.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为33,以原点为圆心、椭圆短半轴长为半径的圆与直线y =x +2相切. (1)求a 与b ;(2)设该椭圆的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线l 1过F 2且与x 轴垂直,动直线l 2与y 轴垂直,l 2交l 1于点P .求线段PF 1的垂直平分线与l 2的交点M 的轨迹方程,并指明曲线类型. 解 (1)由e =ca=1-b 2a 2=33,得b a =63. 又由原点到直线y =x +2的距离等于椭圆短半轴的长,得b =2,则a = 3.(2)法一 由c =a 2-b 2=1,得F 1(-1,0),F 2(1,0). 设M (x ,y ),则P (1,y ).由|MF 1|=|MP |,得(x +1)2+y 2=(x -1)2,即y 2=-4x ,所以所求的M 的轨迹方程为y 2=-4x ,该曲线为抛物线.法二 因为点M 在线段PF 1的垂直平分线上,所以|MF 1|=|MP |,即M 到F 1的距离等于M 到l 1的距离.此轨迹是以F 1(-1,0)为焦点,l 1:x =1为准线的抛物线,轨迹方程为y 2=-4x .12.已知抛物线C :y 2=4x ,过点A (-1,0)的直线交抛物线C 于P 、Q 两点,设AP →=λAQ →. (1)若点P 关于x 轴的对称点为M ,求证:直线MQ 经过抛物线C 的焦点F ; (2)若λ∈⎣⎡⎦⎤13,12,求|PQ |的最大值.思维启迪:(1)可利用向量共线证明直线MQ 过F ;(2)建立|PQ |和λ的关系,然后求最值. (1)证明 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),M (x 1,-y 1). ∵AP →=λAQ →,∴x 1+1=λ(x 2+1),y 1=λy 2,∴y 21=λ2y 22,y 21=4x 1,y 22=4x 2,x 1=λ2x 2,∴λ2x 2+1=λ(x 2+1),λx 2(λ-1)=λ-1, ∵λ≠1,∴x 2=1λ,x 1=λ,又F (1,0),∴MF →=(1-x 1,y 1)=(1-λ,λy 2) =λ⎝⎛⎭⎫1λ-1,y 2=λFQ →, ∴直线MQ 经过抛物线C 的焦点F . (2)由(1)知x 2=1λ,x 1=λ,得x 1x 2=1,y 21·y 22=16x 1x 2=16, ∵y 1y 2>0,∴y 1y 2=4, 则|PQ |2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=x 21+x 22+y 21+y 22-2(x 1x 2+y 1y 2)=⎝⎛⎭⎫λ+1λ2+4⎝⎛⎭⎫λ+1λ-12 =⎝⎛⎭⎫λ+1λ+22-16, λ∈⎣⎡⎦⎤13,12,λ+1λ∈⎣⎡⎦⎤52,103, 当λ+1λ=103,即λ=13时,|PQ |2有最大值1129,|PQ |的最大值为473.13.设抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,F A 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点.(1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为4 2,求p 的值及圆F 的方程;(2)若A ,B ,F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到m ,n 距离的比值.解 (1)由已知可得△BFD 为等腰直角三角形,|BD |=2p ,圆F 的半径|F A |=2p . 由抛物线定义可知A 到l 的距离d =|F A |= 2p . 因为△ABD 的面积为4 2,所以12|BD |·d =4 2,即12·2p · 2p =4 2,解得p =-2(舍去)或p =2. 所以F (0,1),圆F 的方程为x 2+(y -1)2=8.(2)因为A ,B ,F 三点在同一直线m 上,所以AB 为圆F 的直径,∠ADB =90°. 由抛物线定义知|AD |=|F A |=12|AB |.所以∠ABD =30°,m 的斜率为33或-33. 当m 的斜率为33时,由已知可设n :y =33x +b ,代入x 2=2py 得x 2-2 33px -2pb =0. 由于n 与C 只有一个公共点,故Δ=43p 2+8pb =0,解得b =-p6.因为m 的纵截距b 1=p 2,|b 1||b |=3,所以坐标原点到m ,n 距离的比值为3. 当m 的斜率为-33时,由图形对称性可知,坐标原点到m ,n 距离的比值为3. 综上,坐标原点到m ,n 距离的比值为3.14.如图所示,抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,点P (1,2),A (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 (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 (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上,得y 21=4x 1,① y 22=4x 2,②∴y 1-214y 21-1=-y 2-214y 22-1,∴y 1+2=-(y 2+2). ∴y 1+y 2=-4.由①-②得,y 21-y 22=4(x 1-x 2), ∴k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=-1(x 1≠x 2).。
课时提升作业(四十九)抛物线(45分钟100分)一、选择题(每小题5分,共40分)1.已知抛物线x2=ay的焦点恰好为双曲线y2-x2=2的上焦点,则a=( )A.1B.4C.8D.162.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.123.(2014·随州模拟)抛物线y=x2上一点到直线2x-y-4=0的距离最短的点的坐标是( )A. B.(1,1)C. D.(2,4)4.(2014·成都模拟)已知抛物线y2=4x的准线与双曲线-y2=1(a>0)相交于A,B 两点,且F是抛物线的焦点,若△FAB是直角三角形,则双曲线的离心率为( )A. B. C.2 D.35.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )A.x=1B.x=-1C.x=2D.x=-26.(2013·天津高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则p=( )A.1B.C.2D.37.已知直线l1:4x-3y+6=0和直线l2:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是( )A. B.2 C. D.38.(能力挑战题)已知M是y=x2上一点,F为抛物线的焦点.A在C:(x-1)2+(y-4)2=1上,则|MA|+|MF|的最小值为( )A.2B.4C.8D.10二、填空题(每小题5分,共20分)9.(2013·北京高考)若抛物线y2=2px的焦点坐标为(1,0),则p= ;准线方程为.10.抛物线y=x2的焦点与双曲线-=1的上焦点重合,则m= .11.已知点A(2,0),B(4, 0),动点P在抛物线y2=-4x上运动,则使·取得最小值的点P的坐标是.12.(2014·南京模拟)已知抛物线y2=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=AF,则△AFK的面积为.三、解答题(13题12分,14~15题各14分)13.(2014·杭州模拟)已知曲线C上的动点P(x,y)满足到点F(0,1)的距离比到直线l:y=-2的距离小1.(1)求曲线C的方程.(2)动点E在直线l上,过点E分别作曲线C的切线EA,EB,切点为A,B.直线AB是否恒过定点,若是,求出定点坐标,若不是,请说明理由.14.(2013·辽宁高考)如图,抛物线C1:x2=4y,C2:x2=-2py(p>0).点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O).当x0=1-时,切线MA的斜率为-.(1)求p的值.(2)当M在C2上运动时,求线段AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O).15.(2014·武汉模拟)已知平面内一动点P到点F(1,0)的距离与点P到y轴的距离的差等于1.(1)求动点P的轨迹C的方程.(2)过点F作两条斜率存在且互相垂直的直线l1,l2,设l1与轨迹C相交于点A,B,l2与轨迹C相交于点D,E,求·的最小值.答案解析1.【解析】选C.根据抛物线方程可得其焦点坐标为,双曲线的上焦点为(0,2),依题意则有=2,解得a=8.2.【解析】选B.因为点P到y轴的距离是4,延长使得和准线相交于点Q,则|PQ|等于点P到焦点的距离,而|PQ|=6,所以点P到该抛物线焦点的距离为6.【方法技巧】求解抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题的技巧抛物线上的点到焦点的距离与抛物线上的点到准线的距离经常相互转化:(1)若求点到焦点的距离,则可联想点到准线的距离.(2)若求点到准线的距离,则经常联想点到焦点的距离.解题时一定要注意.3.【解析】选B.设抛物线上任一点为(x,y),则由点到直线的距离得d====≥.当x=1时,取得最小值,此时点的坐标为(1,1).【一题多解】本题也可以用如下的方法解决:方法一:设2x-y+m=0与y=x2相切,则x2-2x-m=0.Δ=4+4m=0,所以m=-1,此时x=1,所以点的坐标为(1,1).方法二:(导数法)y=x2的导数为y′=2x,设所求点为P(x0,y0),则2x0=2.所以x0=1,所以P(1,1).4.【解析】选B.如图所示,F(1,0).因为△FAB为直角三角形,所以|AM|=|FM|=2,所以A(-1,2),代入-y2=1,得a2=,所以c2=a2+1=+1=,所以e2==6,所以e=.5.【解析】选B.设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知直线AB的方程为:y=x-,与y2=2px 联立得:y2-2py-p2=0,所以y1+y2=2p,由题意知:y1+y2=4,所以p=2,所以抛物线的方程为y2=4x,其准线方程为x=-1,故选B.【一题多解】本题也可以用如下的方法解决:设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意得y1+y2=4,=2px1,=2px2,两式相减得:k AB====1,所以p=2,所以抛物线的方程为y2=4x,其准线方程为x=-1.【方法技巧】弦中点问题的常用结论及求解技巧(1)对于弦中点问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解,同时,要注意使用条件是Δ≥0.(2)在椭圆+=1(a>b>0)中,以P(x0,y0)(y0≠0)为中点的弦所在直线的斜率k=-.(3)在双曲线-=1(a>0,b>0)中,以P(x0,y0)(y0≠0)为中点的弦所在直线的斜率k=.(4)在抛物线y2=2px(p>0)中,以P(x0,y0)(y0≠0)为中点的弦所在直线的斜率k=.6.【解析】选C.双曲线的离心率e===2,解得=,联立得y=.又因为S△OAB=×=,将=代入解得p=2.7.【解析】选B.因为抛物线的方程为y2=4x,所以焦点坐标F(1,0),准线方程为x=-1.所以设P到准线的距离为|PB|,则|PB|=|PF|.P到直线l1:4x-3y+6=0的距离为|PA|,所以|PA|+|PB|=|PA|+|PF|≥|FD|,其中|FD|为焦点到直线4x-3y+6=0的距离,所以|FD|===2,所以距离之和最小值是2.【加固训练】已知点P是抛物线y2=4x上一点,设点P到此抛物线准线的距离为d1,到直线x+2y+10=0的距离为d2,则d1+d2的最小值是.【解析】由抛物线的定义知点P到准线的距离等于点P到焦点F的距离,如图,过焦点F作直线x+2y+10=0的垂线,此时d1+d2最小,因为F(1,0),所以d1+d2==.答案:8.【思路点拨】利用抛物线的定义,数形结合求解.【解析】选B.由题意可知,焦点坐标为F(0,1),准线方程为l:y=-1.过点M作MH ⊥l于点H,由抛物线的定义,得|MF|=|MH|.所以|MA|+|MF|=|MH|+|MA|,当C,M,H,A四点共线时,|MA|=|MC|-1,|MH|+|MC|有最小值,于是,|MA|+|MF|的最小值为4-(-1)-1=4.9.【解析】因为抛物线y2=2px的焦点坐标为(1,0),所以=1,解得p=2,所以准线方程为x=-1.答案:2 x=-110.【解析】因为抛物线y=x2的标准方程为x2=16y,焦点坐标为(0,4),又因为双曲线-=1的上焦点坐标为(0,),依题意有4=,解得m=13. 答案:13【误区警示】本题易出现y=x2的焦点为的错误,原因是对抛物线的标准方程记忆不准确.11.【解析】设点P的坐标为(x,y),则·=(x-2,y)·(x-4,y)=x2-6x+8+y2=x2-10x+8=(x-5)2-17,又x≤0,所以x=0时,·最小,即P(0,0).答案:(0,0)12.【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=AF,所以AK=AB,所以∠AKF=∠AKB=45°,设A(2t2,4t),由K(-2,0)得=1,得t=1,所以S△AKF=×4×4=8.答案:813.【解析】(1)因为动点P(x,y)满足到点F(0,1)的距离比到直线l:y=-2的距离小1,所以动点P(x,y)满足到点F(0,1)的距离与直线l′:y=-1的距离相等.所以曲线C是以F(0,1)为焦点,y=-1为准线的抛物线,所以曲线C的方程是:x2=4y.(2)设E(a,-2),切点为,由x2=4y得y=,所以y′=,所以=,解得:x0=a ±,所以A,B,化简直线AB方程得:y-2=x,所以直线AB恒过定点(0,2).【加固训练】如图,已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F的直线l与抛物线C交于A(x1,y1)(y1>0),B(x2,y2)两点,T为抛物线的准线与x轴的交点.(1)若·=1,求直线l的斜率.(2)求∠ATF的最大值.【解析】(1)因为抛物线y2=4x焦点为F(1,0),T(-1,0).当l⊥x轴时,A(1,2),B(1,-2),此时·=0,与·=1矛盾,所以设直线l的方程为y=k(x-1),代入y2=4x,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,则x1+x2=,x1x2=1,①所以=16x1x2=16,所以y1y2=-4, ②因为·=1,所以(x1+1)(x2+1)+y1y2=1,将①②代入并整理得,k2=4,所以k=±2.(2)因为y1>0,所以tan∠ATF===≤1,当且仅当=,即y1=2时,取等号,所以∠ATF≤,所以∠ATF的最大值为.14.【解析】(1)因为抛物线C1:x2=4y上任意一点(x,y)的切线斜率为y′=,且切线MA的斜率为-,所以A点坐标为.故切线MA的方程为y=-(x+1)+.因为点M(1-,y0)在切线MA及抛物线C2上,于是y0=-(2-)+=-, ①y0=-=-. ②由①②得p=2.(2)设N(x,y),A,B,x1≠x2,由N为线段AB中点知x=, ③y=. ④切线MA,MB的方程为y=(x-x1)+, ⑤y=(x-x2)+. ⑥由⑤⑥得MA,MB的交点M(x0,y0)的坐标为x0=,y0=.因为点M(x0,y0)在C2上,即=-4y0,所以x1x2=-. ⑦由③④⑦得x2=y,x≠0.当x1=x2时,A,B重合于原点O,AB中点N为O,坐标满足x2=y.因此AB中点N的轨迹方程为x2=y.15.【解析】(1)设动点P的坐标为(x,y),由题意有-|x|=1,化简,得y2=2x+2|x|.当x≥0时,y2=4x;当x<0时,y=0.所以动点P的轨迹C的方程为y2=4x(x≥0)和y=0(x<0).(2)由题意知,直线l1的斜率存在且不为0,设为k,则l1的方程为y=k(x-1).由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个实根,于是x1+x2=2+,x1x2=1. 因为l1⊥l2,所以l2的斜率为-.设D(x3,y3),E(x4,y4),则同理可得x3+x4=2+4k2,x3x4=1.故·=(+)·(+)=·+·+·+·=||||+||||=(x1+1)(x2+1)+(x3+1)(x4+1)=x1x2+(x1+x2)+1+x3x4+(x3+x4)+1=1++1+1+(2+4k2)+1=8+4≥8+4×2=16.当且仅当k2=,即k=±1时,·取最小值16.关闭Word文档返回原板块。
目录目录-------------------------------------------------------------------------------------------------1抛物线大题专练(一)--------------------------------------------------------------------------------2抛物线大题专练(二)--------------------------------------------------------------------------------5抛物线大题专练(三)--------------------------------------------------------------------------------8抛物线大题专练---------------------------------------------------------------------------------------11参考答案与试题解析---------------------------------------------------------------------------------11抛物线大题专练(一)1.已知抛物线C的方程为x2=2py,设点M(x0,1)(x0>0)在抛物线C上,且它到抛物线C的准线距离为;(1)求抛物线C的方程;(2)过点M作倾斜角互补的两条直线分别交抛物线C于A(x1,y1),B(x2,y2)两点(M、A、B三点互不相同),求当∠MAB为钝角时,点A的纵坐标y1的取值范围.2.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=﹣,过点M(0,﹣2)作抛物线的切线MA,切点为A(异于点O).直线l过点M与抛物线交于两点B,C,与直线OA交于点N.(1)求抛物线的方程;(2)试问:的值是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.3.如图所示,设F是抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点,过点F作斜率分别为k1、k2的两条直线l1、l2,且k1•k2=﹣1,l1与E相交于点A、B,l2与E相交于点C,D.已知△AFO外接圆的圆心到抛物线的准线的距离为3(O为坐标原点).(1)求抛物线E的方程;(2)若•+•=64,求直线l1、l2的方程.4.已知抛物线C:y2=2px(p>0),点A、B在抛物线C上.(Ⅰ)若直线AB过点M(2p,0),且|AB|=4p,求过A,B,O(O为坐标原点)三点的圆的方程;(Ⅱ)设直线OA、OB的倾斜角分别为α,β且α+β=,问直线AB是否会过某一定点?若是,求出这一定点的坐标,若不是,请说明理由.5.已知点A(2,1)在抛物线E:x2=ay上,直线l1:y=kx+1(k∈R,且k≠0)与抛物线E相交于B,C两点,直线AB,AC分别交直线l2:y=﹣1于点S,T.(1)求a的值;(2)若|ST|=2,求直线l1的方程;(3)试判断以线段ST为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐标;若不是,说明理由.6.已知抛物线y2=2px(p>0),焦点为F,一直线l与抛物线交于A、B两点,且|AF|+|BF|=8,且AB的垂直平分线恒过定点S(6,0)①求抛物线方程;②求△ABS面积的最大值.7.已知抛物线y2=4x,直线l:y=﹣x+b与抛物线交于A,B两点.(Ⅰ)若x轴与以AB为直径的圆相切,求该圆的方程;(Ⅱ)若直线l与y轴负半轴相交,求△AOB面积的最大值.8.抛物线M:y2=2px(p>0)的准线过椭圆N:+y2=1的左焦点,以原点为圆心,以t(t>0)为半径的圆分别与抛物线M在第一象限的图象以及y轴的正半轴相交于点A和B,直线AB与x轴相交于点C.(Ⅰ)求抛物线M的方程;(Ⅱ)设点A的横坐标为a,点C的横坐标为c,抛物线M上点D的横坐标为a+2,求直线CD的斜率.9.已知抛物线y2=4x的焦点为F2,点F1与F2关于坐标原点对称,以F1,F2为焦点的椭圆C,过点(1,),(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)设T(2,0),过点F2作直线l与椭圆C交于A,B两点,且=λ,若λ∈[﹣2,﹣1],求|+|2的最小值.抛物线大题专练(二)10.(2015•福建模拟)如图,已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点P(2,0)且斜率为k1的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,直线AF、BF分别与抛物线交于点M、N.(Ⅰ)证明•的值与k1无关;(Ⅱ)记直线MN的斜率为k2,证明为定值.11.已知过点M(,0)的直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,且•=﹣3,其中O为坐标原点.(1)求p的值;(2)当|AM|+4|BM|最小时,求直线l的方程.12.已知过点M(,0)的直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,且•=﹣3,其中O为坐标原点.(1)求p的值;(2)若圆x2+y2﹣2x=0与直线l相交于以C,D(A,C两点均在第一象银),且线段AC,CD,DB长构成等差数列,求直线l的方程.13.已知点A(﹣4,4)、B(4,4),直线AM与BM相交于点M,且直线AM的斜率与直线BM的斜率之差为﹣2,点M的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求曲线C的轨迹方程;(Ⅱ)Q为直线y=﹣1上的动点,过Q做曲线C的切线,切点分别为D、E,求△QDE的面积S的最小值.14.如图所示,已知过抛物线x2=4y的焦点F的直线l与抛物线相交于A,B两点.(1)求证:以AF为直径的圆与x轴相切;(2)设抛物线x2=4y在A,B两点处的切线的交点为M,若点M的横坐标为2,求△ABM的外接圆方程:(3)设过抛物线x2=4y焦点F的直线l与椭圆+=1的交点为C、D,是否存在直线l使得|AF|•|CF|=|BF|•|DF|,若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.15.已知抛物线C:y2=2px(p>0),直线交此抛物线于不同的两个点A(x1,y1)、B(x2,y2)(1)当直线过点M(p,0)时,证明y1.y2为定值;(2)如果直线过点M(p,0),过点M再作一条与直线垂直的直线l′交抛物线C于两个不同点D、E.设线段AB的中点为P,线段DE的中点为Q,记线段PQ的中点为N.问是否存在一条直线和一个定点,使得点N到它们的距离相等?若存在,求出这条直线和这个定点;若不存在,请说明理由.16.(2014•陕西)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=﹣x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.17.(2014•山东)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有丨FA丨=丨FD丨.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E,(ⅰ)证明直线AE过定点,并求出定点坐标;(ⅱ)△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.18.(2014•安徽)如图,已知两条抛物线E1:y2=2p1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2>0),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1、A2两点,l2与E1、E2分别交于B1、B2两点.(Ⅰ)证明:A1B1∥A2B2;(Ⅱ)过O作直线l(异于l1,l2)与E1、E2分别交于C1、C2两点.记△A1B1C1与△A2B2C2的面积分别为S1与S2,求的值.19.(2014•福建)已知曲线Γ上的点到点F(0,1)的距离比它到直线y=﹣3的距离小2.(Ⅰ)求曲线Γ的方程;(Ⅱ)曲线Γ在点P处的切线l与x轴交于点A.直线y=3分别与直线l及y轴交于点M,N,以MN为直径作圆C,过点A作圆C的切线,切点为B,试探究:当点P在曲线Γ上运动(点P与原点不重合)时,线段AB的长度是否发生变化?证明你的结论.20.(2014•江西)如图,已知抛物线C:x2=4y,过点M(0,2)任作一直线与C相交于A,B两点,过点B作y轴的平行线与直线AO相交于点D(O为坐标原点).(1)证明:动点D在定直线上;(2)作C的任意一条切线l(不含x轴),与直线y=2相交于点N1,与(1)中的定直线相交于点N2,证明:|MN2|2﹣|MN1|2为定值,并求此定值.抛物线大题专练(三)21.(2014•杭州二模)设抛物线Γ:y2=2px(p>0)过点(t,)(t是大于0的常数).(Ⅰ)求抛物线Γ的方程;(Ⅱ)若F是抛物线Γ的焦点,斜率为1的直线交抛物线Γ于A,B两点,x轴负半轴上的点C,D满足|FA|=|FC|,|FD|=|FB|,直线AC,BD相交于点E,当时,求直线AB的方程.22.(2014•包头一模)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,l与x轴交于点R,A为C上一点,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点.(1)若∠BFD=120°,△ABD的面积为8,求p的值及圆F的方程;(2)在(1)的条件下,若A,B,F三点在同一直线上,FD与抛物线C交于点E,求△EDA的面积.23.(2014•长春三模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,若过点F且斜率为1的直线与抛物线相交于M,N两点,且|MN|=8.(1)求抛物线C的方程;(2)设直线l为抛物线C的切线,且l∥MN,P为l上一点,求的最小值.24.(2014•长沙二模)已知A、B为抛物线C:y2=4x上的两个动点,点A在第一象限,点B在第四象限,l1、l2分别过点A、B且与抛物线C相切,P为l1、l2的交点.(Ⅰ)若直线AB过抛物线C的焦点F,求证:动点P在一条定直线上,并求此直线方程;(Ⅱ)设C、D为直线l1、l2与直线x=4的交点,求△PCD面积的最小值.25.(2015•上海模拟)如图,直线l:y=kx+b与抛物线x2=2py(常数p>0)相交于不同的两点A(x1,y1)、B(x2,y2),且|x2﹣x1|=h(h为定值),线段AB的中点为D,与直线l:y=kx+b平行的切线的切点为C(不与抛物线对称轴平行或重合且与抛物线只有一个公共点的直线称为抛物线的切线,这个公共点为切点).(1)用k、b表示出C点、D点的坐标,并证明CD垂直于x轴;(2)求△ABC的面积,证明△ABC的面积与k、b无关,只与h有关;(3)小张所在的兴趣小组完成上面两个小题后,小张连AC、BC,再作与AC、BC平行的切线,切点分别为E、F,小张马上写出了△ACE、△BCF的面积,由此小张求出了直线l与抛物线围成的面积,你认为小张能做到吗?请你说出理由.26.(2014•乌鲁木齐三模)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点过F,过H(﹣,0)引直线l交此抛物线于A,B两点.(1)若直线AF的斜率为2,求直线BF的斜率;(2)若p=2,点M在抛物线上,且+=t,求t的取值范围.27.(2014•太原二模)已知抛物线y2=4x的焦点为F,直线l1与抛物线交于不同的两点A、B,直线l2与抛物线交于不同的两点C、D.(Ⅰ)当l1过F时,在l1上取不同于F的点P,使得=,求点P的轨迹方程;(Ⅱ)若l1与l2相交于点Q,且倾斜角互补时,|QA|•|QB|=a|QC|•|QD|,求实数a的值.28.(2014•合肥一模)已知△ABC的三个顶点都在抛物线y2=2px(p>0)上,且抛物线的焦点F满足,若BC边上的中线所在直线l的方程为mx+ny﹣m=0(m,n为常数且m≠0).(Ⅰ)求p的值;(Ⅱ)O为抛物线的顶点,△OFA、△OFB、△OFC的面积分别记为S1、S2、S3,求证:为定值.29.(2014•呼和浩特一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0),直线l过定点A(4,0)且与抛物线C交于P、Q两点,若以弦PQ为直径的圆E过原点O.(Ⅰ)求抛物线C的方程;(Ⅱ)当圆E的面积最小时,求E的方程.30.(2014•普陀区一模)已知点P(2,0),点Q在曲线C:y2=2x上.(1)若点Q在第一象限内,且|PQ|=2,求点Q的坐标;(2)求|PQ|的最小值.抛物线大题专练参考答案与试题解析1.已知抛物线C的方程为x2=2py,设点M(x0,1)(x0>0)在抛物线C上,且它到抛物线C的准线距离为;(1)求抛物线C的方程;(2)过点M作倾斜角互补的两条直线分别交抛物线C于A(x1,y1),B(x2,y2)两点(M、A、B三点互不相同),求当∠MAB为钝角时,点A的纵坐标y1的取值范围.考点:抛物线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)由抛物线的定义,求出p,即可求抛物线C的方程;(2)设直线AM的方程为:y=k(x﹣1)+1,与抛物线方程联立,求出k的范围,利用,即可求出点A的纵坐标y1的取值范围.解答:解:(1)由定义得,则抛物线C的方程:x2=y(2)设直线AM的方程为:y=k(x﹣1)+1联立方程得x2﹣kx+k﹣1=0,A(k﹣1,(k﹣1)2),△1>0即k≠2同理B(﹣k﹣1,(﹣k﹣1)2),△2>0即k≠﹣2,令,则所以k>2或,所以点评:本题考查抛物线的定义与方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题.2.(2015•淮安一模)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=﹣,过点M(0,﹣2)作抛物线的切线MA,切点为A(异于点O).直线l过点M与抛物线交于两点B,C,与直线OA交于点N.(1)求抛物线的方程;(2)试问:的值是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.考点:抛物线的简单性质.专题:计算题;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)由抛物线的准线方程可得p,进而得到抛物线方程;(2)求出函数y=﹣的导数,求出切线的斜率,以及切线方程,联立切线方程和抛物线方程求得切点A,进而直线OA的方程,设出直线BC的方程,联立抛物线方程运用韦达定理,求出N的坐标,代入所求式子化简即可得到定值2.解答:解:(1)由题设知,,即,所以抛物线的方程为y2=x;(2)因为函数的导函数为,设A(x0,y0),则直线MA的方程为,因为点M(0,﹣2)在直线MA上,所以﹣2﹣y0=﹣•(﹣x0).联立,解得A(16,﹣4),所以直线OA的方程为.设直线BC方程为y=kx﹣2,由,得k2x2﹣(4k+1)x+4=0,所以.由,得.所以,故的为定值2.点评:本题考查抛物线的方程和性质,考查直线方程和抛物线方程联立,运用韦达定理,以及导数的运用:求切线方程,考查运算能力,属于中档题和易错题.3.(2014•九江三模)如图所示,设F是抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点,过点F作斜率分别为k1、k2的两条直线l1、l2,且k1•k2=﹣1,l1与E相交于点A、B,l2与E相交于点C,D.已知△AFO外接圆的圆心到抛物线的准线的距离为3(O为坐标原点).(1)求抛物线E的方程;(2)若•+•=64,求直线l1、l2的方程.考点:抛物线的简单性质.专题:综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)确定△AFO外接圆的圆心在线段OF的垂直平分线y=上,求出p,即可求抛物线E的方程;(2)利用•+•=64,结合韦达定理,基本不等式,即可求直线l1、l2的方程.解答:解:(1)由题意,F(0,),△AFO外接圆的圆心在线段OF的垂直平分线y=上,∴+=3,∴p=4.∴抛物线E的方程是x2=8y;(2)设直线l1的方程y=k1x+2,代入抛物线方程,得y2﹣(8k12+4)y+4=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=8k12+4,y1y2=4设C(x3,y3),D(x4,y4),同理可得y3+y4=+4,y3y4=4∴•+•=32+16(k12+)≥64,当且仅当k12=,即k1=±1时取等号,∴直线l1、l2的方程为y=x+2或y=﹣x+2.点评:本题考查抛物线的方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查向量知识的运用,属于中档题.4.(2014•浙江二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0),点A、B在抛物线C上.(Ⅰ)若直线AB过点M(2p,0),且|AB|=4p,求过A,B,O(O为坐标原点)三点的圆的方程;(Ⅱ)设直线OA、OB的倾斜角分别为α,β且α+β=,问直线AB是否会过某一定点?若是,求出这一定点的坐标,若不是,请说明理由.考点:抛物线的简单性质.专题:综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)求出A,B的坐标,可得三角形ABO是Rt△,从而可求过A,B,O三点的圆方程;(Ⅱ)直线AB的方程为:x=my+b,代入抛物线方程,利用韦达定理,结合α+β=,可得b=﹣2p﹣2mp,即可得出结论.解答:解:(Ⅰ)∵直线AB过点M(2p,0),且|AB|=4p,∴直线x=2p与抛物线y2=2px的两个交点坐标分别是:A(2p,2p),B(2p,﹣2p),∴三角形ABO是Rt△,∴过A,B,O三点的圆方程是:(x﹣2p)2+y2=4p2;(Ⅱ)设点,直线AB的方程为:x=my+b,它与抛物线相交,由方程组消去x可得y2﹣2mpy﹣2pb=0,故y1+y2=2mp,y1y2=﹣2pb,这样,tan==即1=,所以b=﹣2p﹣2mp,∴直线AB的方程可以写成为:x=my﹣2p﹣2mp,即x+2p=m(y﹣2p),∴直线AB过定点(﹣2p,2p).点评:本题考查圆的方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查和角的正切公式,考查直线过定点,属于中档题.5.(2014•广州二模)已知点A(2,1)在抛物线E:x2=ay上,直线l1:y=kx+1(k∈R,且k≠0)与抛物线E相交于B,C两点,直线AB,AC分别交直线l2:y=﹣1于点S,T.(1)求a的值;(2)若|ST|=2,求直线l1的方程;(3)试判断以线段ST为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐标;若不是,说明理由.考点:抛物线的简单性质.专题:综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)根据点A(2,1)在抛物线E:x2=ay上,可求a的值;(2)y=kx+1代入抛物线方程,利用韦达定理,确定S,T的坐标,根据|ST|=2,即可求直线l1的方程;(3)确定以线段ST为直径的圆的方程,展开令x=0,即可求这两个定点的坐标.解答:解:(1)∵点A(2,1)在抛物线E:x2=ay上,∴a=4.…(1分)(2)由(1)得抛物线E的方程为x2=4y.设点B,C的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),依题意,,y=kx+1代入抛物线方程,消去y得x2﹣4kx﹣4=0,解得.∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4.…(2分)直线AB的斜率,故直线AB的方程为.…(3分)令y=﹣1,得,∴点S的坐标为.…(4分)同理可得点T的坐标为.…(5分)∴=.…(6分)∵,∴.由,得20k2=16k2+16,解得k=2,或k=﹣2,…(7分)∴直线l1的方程为y=2x+1,或y=﹣2x+1.…(9分)(3)设线段ST的中点坐标为(x0,﹣1),则=.…(10分)而|ST|2=,…(11分)∴以线段ST为直径的圆的方程为=.展开得.…(12分)令x=0,得(y+1)2=4,解得y=1或y=﹣3.…(13分)∴以线段ST为直径的圆恒过两个定点(0,1),(0,﹣3).…(14分)点评:本题考查抛物线的方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查圆的方程,考查学生的计算能力,属于中档题.6.(2015•兴国县一模)已知抛物线y2=2px(p>0),焦点为F,一直线l与抛物线交于A、B两点,且|AF|+|BF|=8,且AB的垂直平分线恒过定点S(6,0)①求抛物线方程;②求△ABS面积的最大值.考点:抛物线的标准方程;抛物线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:①利用点差法,确定AB中点M的坐标,分类讨论,根据AB的垂直平分线恒过定点S(6,0),即可求抛物线方程;②分类讨论,求出△ABS面积的表达式,即可求得其最大值.解答:解:①设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M(x0,y0)当直线的斜率存在时,设斜率为k,则由|AF|+|BF|=8得x1+x2+p=8,∴又得,∴所以依题意,∴p=4∴抛物线方程为y2=8x﹣﹣﹣﹣(6分)当直线的斜率不存在时,2p=8,也满足上式,∴抛物线方程为y2=8x②当直线的斜率存在时,由(2,y0)及,令y=0,得又由y2=8x和得:∴=﹣﹣﹣﹣(12分)当直线的斜率不存在时,AB的方程为x=2,|AB|=8,△ABS面积为∵,∴△ABS面积的最大值为.点评:本题考查抛物线的标准方程,考查三角形面积的计算,考查学生的计算能力,属于中档题.7.(2015•路南区二模)已知抛物线y2=4x,直线l:y=﹣x+b与抛物线交于A,B两点.(Ⅰ)若x轴与以AB为直径的圆相切,求该圆的方程;(Ⅱ)若直线l与y轴负半轴相交,求△AOB面积的最大值.考点:抛物线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)联立得y2+8y﹣8b=0.由此利用根的判别式、弦长公式,结合已知条件能求出圆的方程.(Ⅱ)由直线l与y轴负半轴相交,得﹣1<b<0,由点O到直线l的距离d=,得S△AOB=|AB|d=4.由此利用导数性质能求出△AOB的面积的最大值.解答:解:(Ⅰ)联立得:y2+8y﹣8b=0.依题意应有△=64+32b>0,解得b>﹣2.设A(x1,y1),B(x2,y2),设圆心Q(x0,y0),则应有x0=,y0==﹣4.因为以AB为直径的圆与x轴相切,得到圆半径为r=|y1|=4,又|AB|==.所以|AB|=2r,即=8,解得b=﹣.所以x0==2b+8=,所以圆心为(,﹣4).故所求圆的方程为(x﹣)2+(y+4)2=16..(Ⅱ)因为直线l与y轴负半轴相交,∴b<0,又l与抛物线交于两点,由(Ⅰ)知b>﹣2,∴﹣2<b<0,直线l:y=﹣x+b整理得x+2y﹣2b=0,点O到直线l的距离d==,所以∴S△AOB=|AB|d=﹣4b=4.令g(b)=b3+2b2,﹣2<b<0,g′(b)=3b2+4b=3b(b+),∴g(b)在(﹣2,﹣)增函数,在(﹣,0)是减函数,∴g(b)的最大值为g(﹣)=.∴当b=﹣时,△AOB的面积取得最大值.点评:本题主要考查圆的方程的求法,考查三角形面积的最大值的求法,考查直线与抛物线、圆等知识,同时考查解析几何的基本思想方法和运算求解能力.8.(2015•大庆二模)抛物线M:y2=2px(p>0)的准线过椭圆N:+y2=1的左焦点,以原点为圆心,以t(t>0)为半径的圆分别与抛物线M在第一象限的图象以及y轴的正半轴相交于点A和B,直线AB与x轴相交于点C.(Ⅰ)求抛物线M的方程;(Ⅱ)设点A的横坐标为a,点C的横坐标为c,抛物线M上点D的横坐标为a+2,求直线CD的斜率.考点:抛物线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)由椭圆方程求出椭圆左焦点坐标,得到抛物线准线方程,从而求得p值,则抛物线方程可求;(Ⅱ)写出A的坐标,由|OA|=t列式求得t与A的坐标间的关系,求出直线BC的方程,把A代入BC方程,得到a,c的关系,然后直接代入斜率公式求直线CD的斜率.解答:解:(Ⅰ)∵椭圆N:+y2=1,∴c2=a2﹣b2=﹣1=,∴椭圆的左焦点为F1(﹣,0),∴﹣=﹣,则p=1.故M:y2=2x;(Ⅱ)由题意知,A(a,2a),∵|OA|=t,∴a2+2a=t2.由于t>0,故有t=①由点B(0,t),C(c,0)的坐标知,直线BC的方程为+=1.又∵A在直线BC上,故有+=1.将①代入上式,得:+=1,解得c=a+2+.又∵D(a+2,2),∴直线CD的斜率为:k CD====﹣1.点评:本题主要抛物线方程的求法,考查了直线与圆锥曲线位置关系的应用,解答此题的关键是对抛物线定义的灵活应用,是高考试卷中的压轴题.9.(2015•黄冈模拟)已知抛物线y2=4x的焦点为F2,点F1与F2关于坐标原点对称,以F1,F2为焦点的椭圆C,过点(1,),(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)设T(2,0),过点F2作直线l与椭圆C交于A,B两点,且=λ,若λ∈[﹣2,﹣1],求|+|2的最小值.考点:抛物线的简单性质.专题:综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,由y2=4x求得c=1.设椭圆C的标准方程为(a>b>0),由于椭圆C过点(1,),代入椭圆方程结合a2=b2+c2,联立解得即可;(II)设l:x=ky+1,与椭圆的方程联立可得根与系数的关系,由λ∈[﹣2,﹣1)可得到k2的取值范围.由于=(x1﹣2,y1),=(x2﹣2,y2),通过换元,令t=∈[,],即可得出|+|2的最小值.解答:解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,由y2=4x得c=1,设椭圆C的标准方程为(a>b>0),∵椭圆C过点(1,),∴,又a2=b2+1,联立解得b2=1,a2=2.故椭圆C的标准方程为椭圆方程为+y2=1…(5分)(Ⅱ)由题意可设l:x=ky+1,由得(k2+2)y2+2ky﹣1=0…(6分)设A(x1,y1),B(x2,y2),则有将①2÷②得+2=﹣⇒λ++2=…(8分)由λ∈[﹣2,﹣1]得﹣≤λ++2≤0⇒﹣≤≤0,0≤k2≤…(9分)=(x1﹣2,y1),=(x2﹣2,y2),+=(x1+x2﹣4,y1+y2)x1+x2﹣4=k(y1+y2)﹣2=﹣,|+|=+==16﹣+令t=∈[,],|+|2=8t2﹣28t+16∴t=时|+|2的最小值是4点评:本题综合考查了椭圆与抛物线的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立得到根与系数、换元法、分类讨论、向量相等及其向量运算和向量的模等基础知识与基本技能方法,考查了分析问题和解决问题的能力,考查了推理能力和计算能力,属于中档题.10.(2015•福建模拟)如图,已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点P(2,0)且斜率为k1的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,直线AF、BF分别与抛物线交于点M、N.(Ⅰ)证明•的值与k1无关;(Ⅱ)记直线MN的斜率为k2,证明为定值.考点:抛物线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)依题意,设直线AB的方程为x=my+2,与抛物线方程联立消x得关于y的一元二次方程,根据韦达定理即可求得y1y2,进而求出x1x2,根据向量数量积运算公式,可得•的值与k1无关;(Ⅱ)设M(x3,y3),N(x4,y4),设直线AM的方程为x=ny+1,将其代入y2=4x,消去x,得到关于y的一元二次方程,从而得y1y3=﹣4,同理可得y2y4=﹣4,根据斜率公式可把表示成关于y1与y2的表达式,再借助(Ⅰ)的结果即可证明.解答:证明:(Ⅰ)依题意,设直线AB的方程为x=my+2(m≠0).…(1分)将其代入y2=4x,消去x,整理得y2﹣4my﹣8=0.…(2分)从而y1y2=﹣8,于是,…(3分)∴与k 1无关.…(5分)(Ⅱ)设M(x3,y3),N(x4,y4).则.…(8分)设直线AM的方程为x=ny+1(n≠0),将其代入y2=4x,消去x,整理得y2﹣4ny﹣4=0∴y1y3=﹣4.同理可得y2y4=﹣4.…(10分)故,…(11分)由(Ⅰ)知,y1y2=﹣8,∴为定值.…(12分)点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系及抛物线的简单性质,考查学生综合运用知识分析问题解决问题的能力,难度较大.11.(2015•洛阳一模)已知过点M(,0)的直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,且•=﹣3,其中O为坐标原点.(1)求p的值;(2)当|AM|+4|BM|最小时,求直线l的方程.考点:直线与圆锥曲线的关系.专题:计算题;平面向量及应用;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)设A(x1,y1),Bx2,y2),直线l:x=my+,代入抛物线方程,运用韦达定理,及平面向量的数量积的坐标表示,即可得到p=2;(2)运用抛物线的定义,及均值不等式,即可得到最小值9,注意等号成立的条件,求得B的坐标,代入直线方程,求得m,即可得到直线l的方程.解答:解:(1)设A(x1,y1),Bx2,y2),直线l:x=my+,代入抛物线方程,消去x,得,y2﹣2pmy﹣p2=0,y1+y2=2pm,y1y2=﹣p2,由于•=﹣3,即x1x2+y1y2=﹣3,x1x2==,即有﹣p2=﹣3,解得,p=2;(2)由抛物线的定义,可得,|AM|=x1+1,|BM|=x2+1,则|AM|+4|BM|=x 1+4x2+5+5=9,当且仅当x1=4x2时取得最小值9.由于x1x2=1,则解得,x2=(负的舍去),代入抛物线方程y2=4x,解得,y2=,即有B(),将B的坐标代入直线x=my+1,得m=.则直线l:x=y+1,即有4x+y﹣4=0或4x﹣y﹣4=0.点评:本题考查抛物线的定义、方程和性质,考查直线方程和抛物线方程联立,消去未知数,运用韦达定理,考查基本不等式的运用:求最值,考查运算能力,属于中档题.12.(2015•洛阳一模)已知过点M(,0)的直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,且•=﹣3,其中O为坐标原点.(1)求p的值;(2)若圆x2+y2﹣2x=0与直线l相交于以C,D(A,C两点均在第一象银),且线段AC,CD,DB长构成等差数列,求直线l的方程.考点:直线与圆锥曲线的关系;直线的一般式方程.专题:计算题;平面向量及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)设A(x1,y1),Bx2,y2),直线l:x=my+,代入抛物线方程,运用韦达定理,及平面向量的数量积的坐标表示,即可得到p=2;(2)求出AB的长,用m表示,再由等差数列的性质,以及CD为圆的直径,即可得到m的方程,解出m,即可得到直线l的方程.解答:解:(1)设A(x1,y1),Bx2,y2),直线l:x=my+,代入抛物线方程,消去x,得,y2﹣2pmy﹣p2=0,y1+y2=2pm,y1y2=﹣p2,由于•=﹣3,即x1x2+y1y2=﹣3,x1x2==,即有﹣p2=﹣3,解得,p=2;(2)由(1)得,y1+y2=4m,y1y2=﹣4,则(y1﹣y2)2=(y1+y2)2﹣4y1y2=16(1+m2),|AB|2=(y1﹣y2)2+(x1﹣x2)2=(y1﹣y2)2+()2=y1﹣y2)2[1+()2]=16(1+m2)2,即有|AB|=4(1+m2),由于线段AC,CD,DB长构成等差数列,则2|CD|=|AC|+|DB|=|AC|+|BC|﹣|CD|=|AB|﹣|CD|,又CD为圆x2+y2﹣2x=0的直径,即有|CD|=2,则4(1+m2)=6,解得,m=,则直线l的方程是x+y﹣=0或x﹣y﹣=0.点评:本题考查抛物线的定义、方程和性质,考查直线方程和抛物线方程联立,消去未知数,运用韦达定理,考查等差数列的性质,考查运算能力,属于中档题.13.(2015•衡水模拟)已知点A(﹣4,4)、B(4,4),直线AM与BM相交于点M,且直线AM的斜率与直线BM的斜率之差为﹣2,点M的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求曲线C的轨迹方程;(Ⅱ)Q为直线y=﹣1上的动点,过Q做曲线C的切线,切点分别为D、E,求△QDE的面积S的最小值.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(I)设M(x,y),由题意可得:,化简可得曲线C的轨迹方程为x2=4y且(x≠±4).(II)设Q(m,﹣1),切线方程为y+1=k(x﹣m),与抛物线方程联立化为x2﹣4kx+4(km+1)=0,由于直线与抛物线相切可得△=0,即k2﹣km﹣1=0.解得x=2k.可得切点(2k,k2),由k2﹣km﹣1=0.可得k1+k2=m,k1•k2=﹣1.得到切线QD⊥QE.因此△QDE为直角三角形,|QD|•|QE|.令切点(2k,k2)到Q的距离为d,则d2=(2k﹣m)2+(k2+1)2=(4+m2)(k2+1),利用两点之间的距离公式可得|QD|=,|QE|=,代入即可得出.解答:解:(I)设M(x,y),由题意可得:,化为x2=4y.∴曲线C的轨迹方程为x2=4y且(x≠±4).(II)设Q(m,﹣1),切线方程为y+1=k(x﹣m),联立,化为x2﹣4kx+4(km+1)=0,由于直线与抛物线相切可得△=0,即k2﹣km﹣1=0.∴x2﹣4kx+4k2=0,解得x=2k.可得切点(2k,k2),由k2﹣km﹣1=0.∴k1+k2=m,k1•k2=﹣1.∴切线QD⊥QE.∴△QDE为直角三角形,|QD|•|QE|.令切点(2k,k2)到Q的距离为d,则d2=(2k﹣m)2+(k2+1)2=4(k2﹣km)+m2+(km+2)2=4(k2﹣km)+m2+k2m2+4km+4=(4+m2)(k2+1),∴|QD|=,|QE|=,∴(4+m2)=≥4,当m=0时,即Q(0,﹣1)时,△QDE的面积S取得最小值4.点评:本题考查了直线与抛物线相切的性质、切线方程、相互垂直的斜率之间的关系、两点之间的距离公式、三角形的面积计算公式、二次函数的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.14.(2015•郴州二模)如图所示,已知过抛物线x2=4y的焦点F的直线l与抛物线相交于A,B两点.(1)求证:以AF为直径的圆与x轴相切;(2)设抛物线x2=4y在A,B两点处的切线的交点为M,若点M的横坐标为2,求△ABM的外接圆方程:(3)设过抛物线x2=4y焦点F的直线l与椭圆+=1的交点为C、D,是否存在直线l使得|AF|•|CF|=|BF|•|DF|,若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(1)如图所示,设线段AF的中点为O1,过O1作O1O2⊥x轴,垂足为点O2,作AA1⊥x轴.利用抛物线的定义及梯形的中位线定理可得可得r====|O1O2|,即可证明;(2)设直线AB的方程为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2).与抛物线方程联立化为x2﹣4kx﹣4=0,可得根与系数的关系,由x2=4y,可得.可得k MA•k MB==﹣1,可得△MAB为直角三角形,可得△MAB的外接圆的圆心为线段AB的中点.设线段AB的中点为P,可得⊙P与抛物线的准线相切,切点为点M,利用中点坐标公式与根与系数的关系可得圆心P(2,3),半径r=|MP|=|3﹣(﹣1)|=4,即可得出所求的△MAB的外接圆的方程.(3)假设存在直线l使得|AF|•|CF|=|BF|•|DF|,设=λ,可得,,设C(x3,y3),D (x4,y4).利用向量的坐标运算可得x1=﹣λx2,x4=﹣λx3.把x1=﹣λx2代入根与系数的关系可得.把y=kx+1代入椭圆方程可得(3k2+6)x2+6kx﹣1=0,把根与系数的关系与x4=﹣λx3联立可得,联立解得即可.解答:(1)证明:如图所示,设线段AF的中点为O1,过O1作O1O2⊥x轴,垂足为点O2,作AA1⊥x轴.则r====|O1O2|,∴r=|O1O2|,∴以AF为直径的圆与x轴相切;(2)解:设直线AB的方程为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2).联立,化为x2﹣4kx﹣4=0,∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4.。
创新演练
一、选择题
1.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)在抛
物线上,且2x2=x1+x3,则有
( )
A.|FP1|+|FP2|=|FP3|
B.|FP1|2+|FP2|2=|FP3|2
C.2|FP2|=|FP1|+|FP3|
D.|FP2|2=|FP1|·|FP3|
C [抛物线的准线方程为x=-p2,
由定义得|FP1|=x1+p2,
|FP2|=x2+p2,|FP3|=x3+p2,
则|FP1|+|FP3|=x1+p2+x3+p2=x1+x3+p,
2|FP2|=2x2+p,
由2x2=x1+x3得2|FP2|=|FP1|+|FP3|.]
2.(2013·课标全国Ⅰ高考)O为坐标原点,F为抛物线C:y2=42x的焦点,P为
C上一点,若|PF|=42,则△POF的面积为
( )
A.2 B.22
C.23 D.4
C [利用|PF|=xp+2=42,可得xp=32.
∴yp=±26.∴S△POF=12|OF|·|yp|=23.
故选C.]
3.已知过抛物线y2=6x焦点的弦长为12,则此弦所在直线的倾斜角是( )
A.π6或5π6 B.π4或3π4
C.π3或2π3 D.π2
B [由焦点弦长公式|AB|=2psin2θ得6sin2θ=12,
所以sin θ=22,所以θ=π4或3π4.]
4.(2013·课标全国Ⅱ高考)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交
于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为
( )
A.y=x-1或y=-x+1
B.y=33(x-1)或y=-33(x-1)
C.y=3(x-1)或y=-3(x-1)
D.y=22(x-1)或y=-22(x-1)
C [由题意可得抛物线焦点F(1,0),准线方程为x=-1.当直线l的斜率大于
0时,如图所示,过A,B两点分别向准线x=-1作垂线,垂足分别为M,N,
则由抛物线定义可得,|AM|=|AF|,|BN|=|BF|.
设|AM|=|AF|=3t(t>0),|BN|=|BF|=t,|BK|=x,
而|GF|=2,
在△AMK中,由|NB||AM|=|BK||AK|,得t3t=xx+4t,
解得x=2t,则cos∠NBK=|NB||BK|=tx=12,
∴∠NBK=60°,则∠GFK=60°,
即直线AB的倾斜角为60°.
∴斜率k=tan 60°=3,故直线方程为y=3(x-1).
当直线l的斜率小于0时,如图所示,同理可得直线方程为y=-3(x-1),故
选C.]
5.(2014·湖北模拟)已知直线y=k(x-m)与抛物线y2=2px(p>0)交于A、B两点,
且OA⊥OB,OD⊥AB于D.若动点D的坐标满足方程x2+y2-4x=0,则m=
( )
A.1 B.2
C.3 D.4
D [设点D(a,b),则由OD⊥AB于D,
得ba=-1k,b=k(a-m),则b=-km1+k2,a=-bk;
又动点D的坐标满足方程x2+y2-4x=0,
即a2+b2-4a=0,将a=-bk代入上式,
得b2k2+b2+4bk=0,
即bk2+b+4k=0,-k3m1+k2-km1+k2+4k=0,
又k≠0,则(1+k2)(4-m)=0,因此m=4.]
二、填空题
6.(2014·甘肃天水调研)已知P为抛物线y=14x2上的动点,点P在x轴上的射影为
M,点A的坐标是(2,0),则|PA|+|PM|的最小值是________.
解析 如图,抛物线y=14x2,即x2=4y的焦点为F(0,1),
记点P在抛物线的准线l:y=-1上的投影为P′,根据抛
物线的定义知,|PP′|=|PF|,则|PP′|+|PA|=|PF|+|PA|≥|AF|
=22+(-1)2=5,所以(|PA|+|PM|)min=(|PA|+|PP′|
-1)min=5-1.
答案 5-1
7.(2014·辽宁大连一模)已知直线l与抛物线y2=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________.
解析 由y2=8x知2p=8,∴p=4,
则点F的坐标为(2,0).
由题设可知,直线l的斜率存在,
设l的方程为y=k(x-2),点A,B的坐标分别为(xA,yA),(xB,yB).
又点A(8,8)在直线l上,
∴8=k(8-2),解得k=43.
∴直线l的方程为y=43(x-2).①
将①代入y2=8x,整理得2x2-17x+8=0,
则xA+xB=172,
∴线段AB的中点到准线的距离是
xA+x
B
2+p2=174+2=254
.
答案 254
8.(2013·浙江高考)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,过点P(-1,0)的直线l交抛
物线C于A,B两点,点Q为线段AB的中点.若|FQ|=2,则直线l的斜率等
于________.
解析 解法一:注意到|FQ|=2,正好是抛物线通径的一半,所以点Q为通径
的一个端点,其坐标为(1,±2),这时A,B,Q三点重合,直线l的斜率为±1.
解法二:令直线l的方程为x=ty-1,
由x=ty-1y2=4x得y2-4ty+4=0,
设A(x1y1),B(x2,y2),
则y1+y2=4t,y1y2=4,x1+x2=4t2-2,
所以xQ=2t2-1,yQ=2t,|FQ|2=(xQ-1)2+y2Q=4,
代入解得,t=±1或t=0(舍去),即直线l的斜率为±1.
答案 ±1
三、解答题
9.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A(x1,y1),
B(x2,y2)(x1
(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若OC―→=OA―→+λOB―→,求λ
的值.
解析 (1)直线AB的方程是y=22x-p2,与y2=2px联立,
从而有4x2-5px+p2=0,所以x1+x2=5p4.
由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=9,
所以p=4,从而抛物线方程是y2=8x.
(2)由p=4,4x2-5px+p2=0可简化为x2-5x+4=0,
从而x1=1,x2=4,y1=-22,y2=42,
从而A(1,-22),B(4,42).
设OC―→=(x3,y3)=(1,-22)+λ(4,42)
=(4λ+1,42λ-22),
又y23=8x3,即[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),
即(2λ-1)2=4λ+1,
解得λ=0或λ=2.
10.(2014·杭州质检)已知抛物线C:y2=2px(p>0)和⊙M:x2+y2-8x+12=0,过
抛物线C上一点P(x0,y0)(y0≥0)作两条直线与⊙M相切于A,B两点,圆心M
到抛物线准线的距离为92.
(1)求抛物线C的方程;
(2)当P点坐标为(2,2)时,求直线AB的方程;
(3)设切线PA与PB的斜率分别为k1,k2,且k1·k2=12,求点P(x0,y0)的坐标.
解析 (1)由题意知4+p2=
9
2
⇒p=1,
所以抛物线C的方程为y2=2x.
(2)设P(2,2),因为P,A,B,M四点共圆,所以确定圆的方程为(x-4)(x-2)
+(y-2)(y-0)=0, ①
又⊙M:x2-8x+y2+12=0, ②
又由①-②得直线AB的方程为x-y-2=0.
注:观察得到切点(2,0)和(4,2),写出AB方程也可.
(3)设过点P的直线l方程为y-y0=k(x-x0),由于⊙M与直线l相切,得
|4k+y0-kx0|
1+k
2
=2,整理得
(x20-8x0+12)k2+[2y0(4-x0)]k+y20-4=0,
∴k1·k2=y20-4x20-8x0+12=12,即x20-12x0+20=0,
所以x0=2或x0=10,经检验得点P坐标为(10,25).