2019届高考数学文科二轮分类突破训练:第一篇考点七 考查角度4 抛物线的标准方程与几何性质 Word版含解析
- 格式:docx
- 大小:344.82 KB
- 文档页数:9
考查角度4 抛物线的标准方程与几何性质 分类透析一 抛物线的定义与应用 例1 在平面直角坐标系xOy中,设点F ,直线l:x=- ,点P在直线l上移
动,R是线段PF与y轴的交点,RQ⊥FP,PQ⊥l,则动点Q的轨迹方程为 .
解析 由题意知,点R是线段FP的中点,且RQ⊥FP, ∴RQ是线段FP的垂直平分线. ∵|PQ|是点Q到直线l的距离,又点Q在线段FP的垂直平分线上,
∴|PQ|=|QF|.结合抛物线的定义,
可知动点Q的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线,其方程为y2=2x. 答案 y2=2x 方法技巧 结合图形,借助垂直平分线的性质进行适当的转化,得到该动点满足抛物线轨迹的条件,从而确定其轨迹方程,需要注意限定条件的应用. 分类透析二 抛物线的标准方程 例2 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,则抛物线的方程为( ).
A.y2=4x B.y2=-4x C.x2=4y D.x2=-4y
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知抛物线的焦点坐标为F ,所以过焦
点且斜率为1的直线方程为y=x- ,即x=y+ ,将其代入抛物线方程得y2-2py-p2=0,所以 =p=2, 所以抛物线的方程为y2=4x,故选A. 答案 A 方法技巧 确定抛物线的标准方程时,可以借助抛物线的几何性质,也可以利用直线与抛物线的位置关系进行求解. 分类透析三 抛物线的几何性质与应用 例3 如图,AB是抛物线y2=2px(p>0)过焦点F的一条弦.设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),过A,M,B分别向抛物线的准线l作垂线,垂
足分别为A1,M1,B1,则 | |+ | |的值为( ). A. B.p C. D.2p 解析 当直线AB的斜率不存在,即与x轴垂直时,|FA|=|FB|=p,∴ | |+ | |= + = . 当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=k - ,代入y2=2px中,得 - =2px,即k2x2-p(k2+2)x+ =0.
设A(xA,yA),B(xB,yB), 则xA+xB= ,xAxB= . ∵|FA|=xA+ ,|FB|=xB+ ,
∴|FA|+|FB|=xA+xB+p,
∴|FA|·|FB|=
=xAxB+ (xA+xB)+ = (xA+xB+p). ∴|FA|+|FB|=|FA|·|FB|· ,即 | |+ | |= ,选C. 答案 C 方法技巧 该题给出了抛物线过焦点的弦所具有的一个重要性质,解题时,不可忽视AB⊥x轴的情况.
例4 设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上的三点,若 + + =0,
则| |+| |+| |= . 解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3), 由题意知,F(1,0),p=2.因为 + + =0, 所以(x1-1)+(x2-1)+(x3-1)=0, 即x1+x2+x3=3,
所以| |+| |+| |=x1+x2+x3+ p=6. 答案 6 方法技巧 对于抛物线和平面向量相结合的题目,可以借助平面向量的坐标运算求解,需要注意平面向量的有关运算性质的运用. 1.(2018年全国Ⅰ卷,理8改编)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点(-2,0)且斜率为1的直线与C交于M,N两点,若 · =4,则p= . 解析 由题意得直线的方程为y=x+2, 设点M(x1,y1),N(x2,y2),
则联立方程组 消去y并整理, 得x2+(4-2p)x+4=0,则x1x2=4,x1+x2=2p-4. 因为 = - , = - ,
所以 · = - · - = - · - +y1y2
=2x1x2+ - (x1+x2)+ +4=4,
解得p=8(其中p=0舍去),故p的值为8. 答案 8
2.(2017年全国Ⅰ卷,理10改编)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F作互
相垂直的两条直线AB,CD与抛物线分别相交于点A,B以及C,D,若 | |+ | |=1,则四边形ACBD的面积取得最小值时,直线AB方程为( ). A.y=±(x-1) B.y=x-1 C.y=1-x D.y=2x-1
解析 由抛物线的性质可知 | |+ | |= ,
又 | |+ | |=1,∴p=2,即y2=4x. 设直线AB的斜率为k(k≠0 则直线CD的斜率为- . ∴直线AB的方程为y=k(x-1),
联立 - 消去y,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
从而xA+xB=2+ ,xAxB=1. 由弦长公式得|AB|=4+ , 以- 换k得|CD|=4+4k2, 故四边形ACBD的面积为 |AB|·|CD|= · 4+4k2)=8 ≥32 当k2=1时取等号),即面积的最小值为32,此时直线AB的方程为y=±(x-1).
答案 A 3.(2018年全国Ⅲ卷,理16改编)已知点M(0,2)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜
率为k的直线与C交于A,B两点.若 · =4,则k= . 解析 抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),当直线斜率不存在时,易知A(1,2),B(1,-2),则 · =1,不合题意.当直线AB的斜率存在时,设直线AB的
方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程组 - 整理得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
则x1+x2= =2+ ,x1x2=1, ∴y1+y2=k(x1+x2)-2k= ,y1y2=k2(x1-1)(x2-1)=k2[x1x2-(x1+x2)+1]=-4. 又 · =4,∴ · =(x1,y1-2 · x2,y2-2)=4,解得k=- . 答案 -
1.(2018湖北黄冈中学月考试题)抛物线x2=4y的焦点坐标是( ). A.(0,2) B.(0,1) C.(2,0) D.(1,0) 解析 ∵x2=4y=2py,∴p=2,∴焦点坐标为 ,即为(0,1),故选B. 答案 B 2.(河北省衡水中学2018届高三数学三轮复习系列七)拋物线y=2x2的准线方程是( ).
A.x= B.x=-
C.y= D.y=- 解析 抛物线y=2x2可化为x2= y,焦点在y轴上,2p= ,∴ = ,∴抛物线y=2x2的准线方程是y=- ,故选D. 答案 D 3.(辽宁省凌源市2018届高三毕业班一模考试试题)已知抛物线C:y2=4x的焦点为
F,点A(0,- ).若线段FA与抛物线C相交于点M,则|MF|=( ). A. B. C. D. 解析 由题意得线段AF:y= x- 0≤x≤1 .联立 - 解得M - .又 =1,所以|MF|= +1= ,故选A. 答案 A 4.(东北三省三校2018届高三第二次模拟考试试题)过抛物线C:y2=4x的焦点F的
直线交抛物线C于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且x1+x2= ,则弦AB的长为( ). A. B.4 C. D. 解析 由抛物线的方程可得p=2.根据抛物线的焦点弦公式x1+x2+p,得弦AB的长为 +2= .故选C. 答案 C 5.(河北省廊坊市第八高级中学2018届高三模拟试题)若过抛物线y= x2焦点的直
线与抛物线交于A,B两点(不重合),则 · (O为坐标原点)的值是( ). A. B.- C.3 D.-3 解析 由题意知抛物线的方程为x2=4y,焦点为F(0,1).设
AB:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),由 得x2-4kx-4=0,所以
x1x2=-4,y1y2= (x1x2)2=1,故 · =x1x2+y1y2=-3,选D. 答案 D 6.(湖北省黄冈中学2018届高三5月第三次模拟考试)已知点P(-1,4),过点P恰好存在两条直线与抛物线C有且只有一个公共点,则抛物线C的标准方程为( ).
A.x2= y B.x2=4y或y2=-16x
C.y2=-16x D.x2= y或y2=-16x 解析 过点P(-1,4)恰好存在两条直线与抛物线有且只有一个公共点, ∴点P一定在抛物线C上,即两条直线分别为一条切线,一条与抛物线的对称
轴平行的直线. 若抛物线的焦点在x轴上,设抛物线C的方程为y2=2px, 则将点P(-1,4)代入方程可得2p=-16,∴抛物线C的标准方程为y2=-16x; 若抛物线的焦点在y轴上,设抛物线C的方程为x2=2py,
则将点P(-1,4)代入方程可得2p= ,
∴抛物线C的标准方程为x2= y. 综上所述,选D. 答案 D 7.(山东省2018年普通高校招生(春季)考试)已知抛物线x2=ay(a≠0 的焦点为F,准线为l,该抛物线上的点M到x轴的距离为5,且|MF|=7,则焦点F到准线l的距离是( ). A.2 B.3 C.4 D.5
解析 因为|MF|=7,点M到x轴的距离为5,所以| | =7-5,故|a|=8,
因此焦点F到准线l的距离是| | =4,故选C. 答案 C 8.(山西省2018年高考考前适应性测试)已知抛物线C:y2=x,过点P(a,0)的直线与
C相交于A,B两点,O为坐标原点,若 · <0,则实数a的取值范围是( ). A.(-∞,0) B.(0,1) C.(1,+∞) D.{1} 解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),过点P的直线为x=my+a,
联立 消去x得y2-my-a=0, ∴y1+y2=m,y1y2=-a,
∴x1+x2=m(y1+y2)+2a=m2+2a,x1x2=(my1+a)(my2+a)=a2.
∵ · =x1x2+y1y2=a2-a<0,∴0答案 B 9.(安徽省马鞍山市2018届高三第二次教学质量监测)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,|AF|·|BF|=8,则p的值为( ).
A.4 B. C.1 D.2
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),∵抛物线y2=2px的焦点F ,准线方程为x=- ,∴直线AB的方程为y=x- ,代入y2=2px可得x2-3px+ =0,∴x1+x2=3p,x1x2= .又