2019-2020学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.2.2 抛物线的简单性质(一)作业2 北师大版选修1-1
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2.2.2 抛物线的简单性质(一)
[A.基础达标]
1.以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且过圆x 2+y 2
-2x +6y +9=0的圆心的抛物线的方程是( )
A .y =3x 2或y =-3x 2
B .y =3x 2
C .y 2=-9x 或y =3x 2
D .y =-3x 2或y 2
=9x
解析:选D.圆的方程可化为(x -1)2+(y +3)2
=1,圆心为(1,-3),由题意可设抛物线方程为y 2=2px (p >0)或x 2
=-2py (p >0).把(1,-3)代入得9=2p 或1=6p ,
所以p =92或p =16,所以y 2=9x 或x 2
=-13
y .
2.设M (x 0,y 0)为抛物线C :x 2
=8y 上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心,|FM |为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值范围是( )
A .(0,2)
B .[0,2]
C .(2,+∞)
D .[2,+∞)
解析:选C.圆心到抛物线准线的距离为p =4,根据题意只要|FM |>4即可,由抛物线定义,|FM |=y 0+2,由y 0+2>4,解得y 0>2,故y 0的取值范围是(2,+∞).
3.已知抛物线y 2
=2px (p >0)的经过焦点的弦AB 的两端点坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则
y 1y 2
x 1x 2
的值一定等于( ) A .4
B .-4
C .p 2
D .-p 2
解析:选B.当AB 的斜率为k 时,AB 所在的直线方程为y =k ⎝ ⎛
⎭⎪⎫
x -p 2,代入y 2=2px 得:k 2x
2
-(k 2
p +2p )x +k 2p
2
4=0.根据根与系数的关系可得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=k 2
p +2p
k
2,x 1x 2
=p
2
4
,
y 1y 2=k 2⎝
⎛⎭⎪⎫x 1-p 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-p 2=-p 2,故y 1y 2x 1x 2=-4.
当AB 斜率不存在时,即AB ⊥x 轴,易得y 1y 2
x 1x 2
=-4.
4.过抛物线y =ax 2
(a >0)的焦点F 的直线交抛物线于P ,Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别
是p ,q ,则1p +1
q
等于( )
A .2a B.
12a C .4a
D.4a
解析:选C.设直线方程为y =kx +14a ,代入y =ax 2,得ax 2
-kx -14a
=0.
由根与系数的关系可得⎩⎪⎨⎪⎧x 1
+x 2
=k
a ,x 1x 2
=1
-4a
2
.p =y 1
+14a =kx 1
+12a ,q =y 2
+14a =kx 2
+12a ,所以1p +1
q =
1kx 1+12a +1
kx 2+12a =k 2+1
a k 2+14a
2
=4a . 5.已知抛物线y =x 2
上有一定点A (-1,1)和两动点P 、Q ,当PA ⊥PQ 时,点Q 的横坐标的
取值范围是( )
A .(-∞,-3]
B .[1,+∞)
C .[-3,1]
D .(-∞,-3]∪[1,+∞)
解析:选D.设P (x 0,x 20),Q (x ,x 2
),其中x 0≠-1,x ≠x 0, 则PA →=(-1-x 0,1-x 20),PQ →=(x -x 0,x 2-x 2
0), 因为PA ⊥PQ ,
所以PA →·PQ →
=0.
所以-(1+x 0)(x -x 0)+(1-x 20)(x 2-x 2
0)=0, 即-1+(1-x 0)(x +x 0)=0,
所以x =-x 0+1
1-x 0
=(1-x 0)+1
1-x 0
-1,
当x 0<1时,1-x 0+1
1-x 0
≥2,当且仅当x 0=0时,等号成立.
所以x ≥2-1=1;
当x 0>1时,1-x 0+1
1-x 0
=-[(x 0-1)+1
x 0-1
]≤-2,当且仅当x 0=2时,等号成立,
所以x ≤-2-1=-3,
故点Q 的横坐标的取值范围是(-∞,-3]∪[1,+∞).
6.将两个顶点在抛物线y 2
=2px (p >0)上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形的个数记为n ,则n =________.
解析:根据抛物线对称性知正三角形的一边平行于y 轴,又过焦点且与x 轴的夹角为30°的直线有两条,故符合题意的正三角形有两个.
答案:2
7.已知点A 、B 是抛物线y 2
=4x 上的两点,O 是坐标原点,OA →·OB →=0,直线AB 交x 轴于
点C ,则|OC →
|=________.
解析:设A 、B 的坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫y 214,y 1、⎝ ⎛⎭
⎪⎫y 2
24,y 2, 因为OA →·OB →
=0,所以y 2
14·y 2
24
+y 1y 2=0,
即y 1y 2=-16.AB 所在的直线方程为y -y 1=y 2-y 1y 224
-
y 214
(x -y 214)=4y 1+y 2(x -y 21
4
),
令y =0,得x =-y 1y 2-y 2
14+y 2
14=-y 1y 2
4
=4.