高考数学复习抛物线方程专题练习(附答案)
2023年新高考数学一轮复习9-5 抛物线(真题测试)含详解

专题9.5 抛物线(真题测试)一、单选题1.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线24y x =上一点M 到x 轴的距离是2,则点M 到焦点F 的距离为( )A B .2C .D .32.(2023·全国·高三专题练习)抛物线21:4E y x =的焦点到其准线的距离为( ) A .18B .14C .2D .43.(2022·全国·高考真题(文))设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若AF BF =,则AB =( )A .2B .C .3D .4.(2021·全国·高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( )A .1B .2C .D .45.(2020·北京·高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ).A .经过点OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP6.(2019·全国·高考真题(文))若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =( )A .2B .3C .4D .87.(山东·高考真题(文))已知抛物线22(0)y px p =>,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 .1x = B .1x =- C .2x =D .2x =-8.(2017·全国·高考真题(理))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 .10二、多选题9.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,过点(0,1)B -的直线交C 于P ,Q 两点,则( ) A .C 的准线为1y =- B .直线AB 与C 相切 C .2|OP OQ OA ⋅>D .2||||||BP BQ BA ⋅>10.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,过抛物线2:2(0)C y px p =>焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点(,0)M p ,若||||AF AM =,则( )A .直线AB 的斜率为B .||||OB OF =C .||4||AB OF >D .180OAM OBM ∠+∠<︒11.(2022·全国·高三专题练习)已知O 为坐标原点,抛物线E 的方程为214y x =,E 的焦点为F ,直线l 与E 交于A ,B 两点,且AB 的中点到x 轴的距离为2,则下列结论正确的是( )A .E 的准线方程为116y =- B .AB 的最大值为6C .若2AF FB =,则直线AB 的方程为1y x =+D .若OA OB ⊥,则AOB 面积的最小值为1612.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线Γ:()220x py p =>,过其准线上的点(),1T t -作的两条切线,切点分别为A ,B ,下列说法正确的是( ) A .2p =B .当1t =时,TA TB ⊥C .当1t =时,直线AB 的斜率为2D .TAB △面积的最小值为4三、填空题13.(2018·北京·高考真题(文))已知直线l 过点(1,0)且垂直于x 轴,若l 被抛物线24y ax =截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.14.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线C :26y x =的焦点为F ,A 为C 上一点且在第一象限,以F 为圆心,线段FA 的长度为半径的圆交C 的准线于M ,N 两点,且A ,F ,M 三点共线,则AF =______.15.(2020·山东·高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点F 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点重合,若两曲线相交于M ,N 两点,且线段MN 的中点是点F ,则该双曲线的离心率等于______.16.(2021·北京·高考真题)已知抛物线24y x =的焦点为F ,点M 在抛物线上,MN 垂直x 轴与于点N .若6MF =,则点M 的横坐标为_______; MNF 的面积为_______.四、解答题17.(2017·北京·高考真题(理))已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭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. (1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.18.(2019·全国·高考真题(理))已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |.19.(2019·北京·高考真题(理))已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1). (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.20.(2022·全国·高考真题(理))设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0D p ,过F 的直线交C 于M ,N 两点.当直线MD 垂直于x 轴时,3MF =. (1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ-取得最大值时,求直线AB 的方程.21.(2020·全国·高考真题(理))已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.22.(2021·全国·高考真题(文))已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2.(1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值.专题9.5 抛物线(真题测试)一、单选题1.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线24y x =上一点M 到x 轴的距离是2,则点M 到焦点F 的距离为( )A B .2C .D .3【答案】B【分析】有题意可知()1,2M ±,由焦点(1,0)F 则可求出点M 到焦点F 的距离. 【详解】M 到x 轴的距离是2,可得()1,2M ±,焦点(1,0)F 则点M 到焦点的距离为2. 故选:B.2.(2023·全国·高三专题练习)抛物线21:4E y x =的焦点到其准线的距离为( ) A .18B .14C .2D .43.(2022·全国·高考真题(文))设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若AF BF =,则AB =( )A .2B .C .3D .故选:B4.(2021·全国·高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( ) A .1 B .2 C.D .45.(2020·北京·高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ).A .经过点OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP【详解】如图所示:.故选:B.6.(2019·全国·高考真题(文))若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =( ) A .2B .3C .4D .87.(山东·高考真题(文))已知抛物线22(0)y px p =>,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 .1x = B .1x =- C .2x = D .2x=-8.(2017·全国·高考真题(理))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 .16 B .14C .12D .10二、多选题9.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,过点(0,1)B -的直线交C 于P ,Q 两点,则( ) A .C 的准线为1y =- B .直线AB 与C 相切 C .2|OP OQ OA ⋅> D .2||||||BP BQ BA ⋅>所以2212||||(1)||15BP BQ k x x k ⋅=+=+>,而2||5BA =,故D 正确.故选:BCD10.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,过抛物线2:2(0)Cy px p =>焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点(,0)M p ,若||||AF AM =,则( ) A .直线AB 的斜率为B .||||OB OF =C .||4||AB OF >D .180OAM OBM ∠+∠<︒33选项;由0OA OB ⋅<,0MA MB ⋅<求得,易得(,0)2p F ,由AF AM =3(4p OA OB ⋅=又(4p MA MB ⋅=-又360AOB AMB OAM OBM ∠+∠+∠+∠=,则180OAM OBM ∠+∠<,D 正确. 故选:ACD.11.(2022·全国·高三专题练习)已知O 为坐标原点,抛物线E 的方程为214y x =,E 的焦点为F ,直线l 与E 交于A ,B 两点,且AB 的中点到x 轴的距离为2,则下列结论正确的是( )A .E 的准线方程为116y =- B .AB 的最大值为6C .若2AF FB =,则直线AB 的方程为1y x =+D .若OA OB ⊥,则AOB 面积的最小值为16 ,联立抛物线,由2AF FB =解出A 即可求出面积最小值,即可判断D 选项.【详解】由2AF FB =得直线设直线AB 的方程为4A B x x =-.由于2AF FB =,所以22x =±,所以2124A A y x ==,直线AB 的方程为),y OA ⊥所以AOB 面积的是小值为故选:BCD.12.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线Γ:()220x py p =>,过其准线上的点(),1T t -作的两条切线,切点分别为A ,B ,下列说法正确的是( ) A .2p =B .当1t =时,TA TB ⊥C .当1t =时,直线AB 的斜率为2D .TAB △面积的最小值为4220x y ,故AB k C ,切线方程TA :的方程为1xt y -=-三、填空题13.(2018·北京·高考真题(文))已知直线l过点(1,0)且垂直于x轴,若l被抛物线24y ax=截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.14.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线C:26=的焦点为F,y xA为C上一点且在第一象限,以F为圆心,线段FA的长度为半径的圆交C的准线于M,N两点,且A,F,M三点共线,则AF=______.【答案】6【分析】根据圆的几何性质以及抛物线的定义即可解出.故答案为:6.15.(2020·山东·高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点F与双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>的左焦点重合,若两曲线相交于M,N两点,且线段MN的中点是点F,则该双曲线的离心率等于______.M在抛物线上,所以M在双曲线上,22cb=-故答案为:16.(2021·北京·高考真题)已知抛物线24y x=的焦点为F,点M在抛物线上,MN垂直x轴与于点N.若6MF=,则点M的横坐标为_______;MNF的面积为_______.FMNS.【FMNS=故答案为:四、解答题17.(2017·北京·高考真题(理))已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭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.(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)求证:A为线段BM的中点.故A 为线段BM 的中点.18.(2019·全国·高考真题(理))已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |. 利用3AP PB =可得y ()22,B x y 1252x x ∴+= 3AP PB = ∴则419AB =+⋅19.(2019·北京·高考真题(理))已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(Ⅰ)求抛物线C的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=−1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.D p,过F的直线交C于20.(2022·全国·高考真题(理))设抛物线2=>的焦点为F,点(),0:2(0)C y px pMF=.M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,3(1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ-取得最大值时,求直线AB 的方程.21.(2020·全国·高考真题(理))已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.)(),0F c ,的方程为x =21c=+,解得抛物线2C 的方程为24y cx =,联立24x c y cx=⎧⎨=⎩,43CD =即223c ac +01e <<,解得(2)[方法一由椭圆的第二定义知所以12-a22.(2021·全国·高考真题(文))已知抛物线2=>的焦点F到准线的距离为2.C y px p:2(0)(1)求C的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值. ,则(99PQ QF ==-)09,10y ,由P 在抛物线上可得Q 的轨迹方程为的斜率0025OQ y k x ==(1,0),9=PQ QF ,所以29(1)9x y =-=-,所以的斜率为244=y x t 方法四利用参数法,由题可设()24,4(0),(,)>P t t t Q x y ,求得x,y 关于t 的参数表达式,得到直线OQ 的斜率关于t 的表达式,结合使用基本不等式,求得直线OQ 斜率的最大值.。
高考数学专题《抛物线》习题含答案解析

专题9.5 抛物线1.(2020·全国高考真题(理))已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( ) A .2 B .3 C .6 D .9【答案】C 【解析】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p=+,解得6p.故选:C.2.(2020·北京高三二模)焦点在x 轴的正半轴上,且焦点到准线的距离为4的抛物线的标准方程是( ) A .x 2=4y B .y 2=4x C .x 2=8y D .y 2=8x【答案】D 【解析】根据题意,要求抛物线的焦点在x 轴的正半轴上, 设其标准方程为22(0)y px p =>, 又由焦点到准线的距离为4,即p =4, 故要求抛物线的标准方程为y 2=8x , 故选:D.3.(全国高考真题)设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,曲线()0ky k x=>与C 交于点P ,PF x ⊥轴,则k =( )A .12B .1C .32D .2【答案】D 【解析】由抛物线的性质可得(1,2)221kP y k ⇒==⇒=,故选D. 4.(2020·全国高考真题(文))设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( ) A .1,04⎛⎫⎪⎝⎭B .1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭C .(1,0)D .(2,0)练基础【答案】B 【解析】因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,E D 两点,且OD OE ⊥, 根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()2,2D ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B.5.(2019·四川高三月考(文))若抛物线22y px =的准线为圆2240x y x ++=的一条切线,则抛物线的方程为( ) A.216y x =- B.28y x =-C.216y x =D.24y x =【答案】C 【解析】∵抛物线22y px =的准线方程为x=2p-,垂直于x 轴. 而圆2240x y x ++=垂直于x 轴的一条切线为4x =-, 则42p=,即8p =. 故抛物线的方程为216y x =. 故选:C .6.(2019·北京高考真题(文))设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为__________. 【答案】(x -1)2+y 2=4. 【解析】抛物线y 2=4x 中,2p =4,p =2, 焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1, 以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为 (x -1)2+y 2=22,即为(x -1)2+y 2=4.7.(2019·山东高三月考(文))直线l 与抛物线22x y =相交于A ,B 两点,当AB 4=时,则弦AB 中点M 到x 轴距离的最小值为______. 【答案】32【解析】由题意,抛物线22x y =的焦点坐标为(0,12),根据抛物线的定义如图,所求d=111A B AF BF 113M 2222A B AB M ++--==≥= 故答案为:32. 8.(2021·沙湾县第一中学(文))设过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,且直线AB 的倾斜角为4π,则线段AB 的长是____,焦点F 到A ,B 两点的距离之积为_________.【答案】8 8 【分析】由题意可得直线AB 的方程为1y x =-,然后将直线方程与抛物线方程联立方程组,消去y 后,利用根与系数的关系,结合抛物线的定义可求得答案 【详解】解:由题意得(1,0)F ,则直线AB 的方程为1y x =-,设1122(,),(,)A x y B x y ,由241y x y x ⎧=⎨=-⎩,得2610x x -+=, 所以12126,1x x x x +==, 所以12628AB x x p =++=+=,因为11221,122=+=+=+=+p pAF x x BF x x , 所以()()1212121116118AF BF x x x x x x ⋅=+⋅+=+++=++=, 故答案为:8,89.(2021·全国高三专题练习)已知抛物线顶点在原点,焦点在坐标轴上,又知此抛物线上的一点(),3A m -到焦点F 的距离为5,则m 的值为__________;抛物线方程为__________. 【答案】答案见解析 答案见解析 【分析】由于抛物线的开口方向未定,根据点(),3A m -在抛物线上这一条件,抛物线开口向下,向左、向右均有可能,以此分类讨论,利用焦半径公式列方程可得p 的值,根据点(),3A m -在抛物线上可得m 的值. 【详解】根据点(),3A m -在抛物线上,可知抛物线开口向下,向左、向右均有可能, 当抛物线开口向下时,设抛物线方程为22x py =-(0p >), 此时准线方程为2py =,由抛物线定义知(3)52p --=,解得4p =.所以抛物线方程为28x y ,这时将(),3A m -代入方程得m =±当抛物线开口向左或向右时,可设抛物线方程为22y ax (0a ≠),从p a =知准线方程为2ax =-,由题意知()25232am am⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解此方程组得11192a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,22192a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,33912a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,44912a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,综合(1)、(2)得92m =,22y x =; 92m =-,22y x =-;12m =,218y x =; 12m =-,218y x =-;m =±28xy .故答案为:92,92-,12,12-,±22y x =,22y x =-,218y x =,218y x =-,28x y .10.(2019·广东高三月考(理))已知F 为抛物线2:4T x y =的焦点,直线:2l y kx =+与T 相交于,A B 两点.()1若1k =,求FA FB +的值;()2点(3,2)C --,若CFA CFB ∠=∠,求直线l 的方程.【答案】(1)10(2)3240x y +-= 【解析】(1)由题意,可得()0,1F ,设221212,,,44x x A x B x ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,联立方程组224y kx x y=+⎧⎨=⎩,整理得2480x kx --=,则124x x k +=,128x x =-,又由22121144x x FA FB +++=+()2121222104x x x x +-=+=.(2)由题意,知211,14x FA x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,222,14x FB x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3.3FC =--, 由CFA CFB ∠=∠,可得cos ,cos ,FA FC FB FC =又2114x FA =+,2214x FB =+,则FA FC FB FC FA FC FB FC =, 整理得()1212420x x x x ++-=,解得32k =-, 所以直线l 的方程为3240x y +-=.1.(2021·吉林长春市·高三(理))已知M 是抛物线24y x =上的一点,F 是抛物线的焦点,若以Fx 为始边,FM 为终边的角60xFM ∠=,则FM 等于( ) A .2 B C .D .4【答案】D 【分析】设点200,4y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,取()1,0a =,可得1cos ,2FM a <>=,求出20y 的值,利用抛物线的定义可求练提升得FM 的值. 【详解】设点()00,M x y ,其中2004y x =,则()1,0F ,2001,4y FM y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,取()1,0a =,则211cos ,2y FM a FM a FM a-⋅<>===⋅⎛,可得4200340480y y -+=,因为20104y ->,可得204y >,解得2012y =,则20034y x ==,因此,014MF x=+=. 故选:D.2.(2017·全国高考真题(文))过抛物线2:4C y x =的焦点F 的直线交C 于点M (在x 轴上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MNl ⊥,则点M 到直线NF 的距离为()A. B. D.【答案】A 【解析】设直线l 与x 轴相交于点P ,与直线MN 相交于点Q ,(1,0)F ,设||||MN MF m ==,因为||2,30PF NQM =∠=,所以||4,||2QF QM m ==, 所以42m m +=,解得:4m =,设00(,)M x y ,由焦半径公式得:014x +=, 所以03x=,0y =,所以sin sin 42NP MNF NFP NF ∠=∠===,所以点M 到直线NF 的距离为||sin 4NM MNF ⋅∠=⋅=3.(2020·广西南宁三中其他(理))已知抛物线28C y x =:的焦点为F ,P 是抛物线C 的准线上的一点,且P 的纵坐标为正数,Q 是直线PF 与抛物线C 的一个交点,若PQ =,则直线PF 的方程为( )A .20x y --=B .20x y +-=C .20x y -+=D .20x y ++=【答案】B 【解析】过Q 点作QH PM ⊥于H ,因为PQ =,由抛物线的定义得PQ =,所以在Rt PQH ∆中,4PQH π∠=,所以4PFM π∠=,所以直线PF 的斜率为1k =-,所以直线PF 的方程为()()012y x -=--, 即20x y +-=, 故选B.4.(2020·浙江高三月考)如图,已知抛物线21:4C y x =和圆222:(1)1C x y -+=,直线l 经过1C 的焦点F ,自上而下依次交1C 和2C 于A ,B ,C ,D 四点,则AB CD ⋅的值为( )A .14B .12C .1D .2【答案】C 【解析】因为抛物线21:4C y x =的焦点为(1,0)F ,又直线l 经过1C 的焦点F ,设直线:(1)l y k x =-,由24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩得2222(24)0k x k x k -++=, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则121=x x由题意可得:1111=-=+-=AB AF BF x x , 同理2=CD x ,所以12cos01︒⋅=⋅⋅==AB CD AB CD x x . 故选C5.【多选题】(2022·全国高三专题练习)已知抛物线21:C y mx =与双曲线222:13y C x -=有相同的焦点,点()02,P y 在抛物线1C 上,则下列结论正确的有( )A .双曲线2C 的离心率为2B .双曲线2C 的渐近线为y x = C .8m =D .点P 到抛物线1C 的焦点的距离为4【答案】ACD 【分析】由双曲线方程写出离心率、渐近线及焦点,即可知A 、B 、C 的正误,根据所得抛物线方程求0y ,即知D 的正误. 【详解】双曲线2C 的离心率为2e ==,故A 正确;双曲线2C 的渐近线为y =,故B 错误; 由12,C C 有相同焦点,即24m=,即8m =,故C 正确; 抛物线28y x =焦点为()2,0,点()02,P y 在1C 上,则04y =±,故()2,4P 或()2,4P -,所以P 到1C 的焦点的距离为4,故D 正确. 故选:ACD .6.【多选题】(2021·海南鑫源高级中学)在下列四个命题中,真命题为( )A .当a 为任意实数时,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点P ,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程是243x y =B .已知双曲线的右焦点为(5,0),一条渐近线方程为2x -y =0,则双曲线的标准方程为221205x y -= C .抛物线y =ax 2(a ≠0)的准线方程14y a=-D .已知双曲线2214x y m +=,其离心率()1,2e ∈,则m 的取值范围(-12,0)【答案】ACD 【分析】求出直线定点设出抛物方程即可判断A ;根据渐近线方程与焦点坐标求出,a b 即可判断B ;根据抛物线方程的准线方程公式即可判断C ;利用双曲线离心率公式即可判断D . 【详解】对A 选项,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点为()2,3P -,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程设为22x py =,将点()2,3P -代入可得23p =,所以243x y =,故A 正确;对B 选项,知5,2bc a==,又22225a b c +==,解得225,20a b ==,所以双曲线的标准方程为221520x y -=,故B 错; 对C 选项,得21x y a =,所以准线方程14y a=-,正确;对D 选项,化双曲线方程为2214x y m-=-,所以()1,2e =,解得()12,0m ∈-,故正确.故选:ACD7.(2021·全国高二课时练习)已知点M 为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点,若点M 到两定点(,)A p p ,,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离之和最小,则点M 的坐标为______.【答案】,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭【分析】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,根据抛物线的定义可得||||MF MB =, 易知当A ,B ,M 三点共线时||MB MA +取得最小值且为||AB ,进而可得结果. 【详解】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,由抛物线的定义,知点M 到焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离与点M 到准线的距离相等,即||||MF MB =,所以||||||||MF MA MB MA +=+, 易知当A ,B ,M 三点共线时,||MB MA +取得最小值, 所以min 3(||||)||2p MF MA AB +==,此时点M 的坐标为,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:2p p ⎛⎫⎪⎝⎭,8.(2021·全国高二课时练习)抛物线()220y px p =>的焦点为F ,已知点A ,B 为抛物线上的两个动点,且满足120AFB ∠=︒,过弦AB 的中点M 作抛物线准线的垂线MN ,垂足为N ,则MN AB的最大值为______.【分析】设=AF a ,=BF b ,根据中位线定理以及抛物线定义可得()12MN a b =+,在AFB △中,由余弦定理以及基本不等式可得)AB a b ≥+,即可求得MN AB 的最大值.【详解】设=AF a ,=BF b ,作AQ 垂直抛物线的准线于点Q ,BP 垂直抛物线的准线于点P .由抛物线的定义,知AF AQ =,BF BP =.由余弦定理得()2222222cos120AB a b ab a b ab a b ab =+=︒=++=+-.又22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴()()()()22221344a b ab a b a b a b +-≥+-+=+,当且仅当a b =时,等号成立,∴)AB a b ≥+,∴()1a b MN AB +≤=MN AB9.(2020·山东济南外国语学校高三月考)抛物线C :22y x =的焦点坐标是________;经过点()4,1P 的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,且点P 恰为AB 的中点,F 为抛物线的焦点,则AF BF +=________.【答案】1,02⎛⎫⎪⎝⎭9【解析】抛物线C :22y x =的焦点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭. 过A 作AM ⊥准线交准线于M ,过B 作BN ⊥准线交准线于N ,过P 作PK ⊥准线交准线 于K ,则由抛物线的定义可得AM BN AF BF +=+. 再根据P 为线段AB 的中点,119(||||)||4222AM BN PK +==+=, ∴9AF BF +=,故答案为:焦点坐标是1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭,9AF BF +=.10.(2019·四川高考模拟(文))抛物线C :()220x py p =>的焦点为F ,抛物线过点(),1P p .(Ⅰ)求抛物线C 的标准方程与其准线l 的方程;(Ⅱ)过F 点作直线与抛物线C 交于A ,B 两点,过A ,B 分别作抛物线的切线,证明两条切线的交点在抛物线C 的准线l 上.【答案】(Ⅰ)抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-;(Ⅱ)详见解析. 【解析】(Ⅰ)由221p p =⨯,得2p =,所以抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-.(Ⅱ)根据题意直线AB 的斜率一定存在,又焦点()0,1F ,设过F 点的直线方程为1y kx =+,联立241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,得,2440x kx --=. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,124x x =-.∴()22221212122168x x x x x x k +=+-=+.由214y x =得,1'2y x =,过A ,B 的抛物线的切线方程分别为 ()()1112221212y y x x x y y x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩, 即21122211241124y x x x y x x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,两式相加,得()()2212121148y x x x x x =+-+,化简,得()221y kx k =-+,即()21y k x k =--, 所以,两条切线交于点()2,1k -,该点显然在抛物线C 的准线l :1y =-上.1.(2021·全国高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( ) A .1 B .2 C .D .4【答案】B 【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得p 的值. 【详解】抛物线的焦点坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,其到直线10x y -+=的距离:d == 解得:2p =(6p =-舍去). 故选:B.2.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为( ) A B C .2D .3练真题【答案】A 【分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解. 【详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c ya b-=,解得2b y a =±,所以22b AB a =, 又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a c ,所以222212a cbc =-=,所以双曲线的离心率ce a== 故选:A.3.(2020·北京高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ). A .经过点O B .经过点P C .平行于直线OP D .垂直于直线OP【答案】B 【解析】如图所示:.因为线段FQ 的垂直平分线上的点到,F Q 的距离相等,又点P 在抛物线上,根据定义可知,PQ PF =,所以线段FQ 的垂直平分线经过点P .故选:B.4.(2021·全国高考真题)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则C 的准线方程为______. 【答案】32x =-【分析】先用坐标表示P Q ,,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得p ,即得结果. 【详解】抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直, 所以P 的横坐标为2p,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±, 不妨设(,)2pP p ,因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧, 又||6FQ =, (6,0),(6,)2pQ PQ p ∴+∴=- 因为PQ OP ⊥,所以PQ OP ⋅=2602pp ⨯-=, 0,3p p >∴=,所以C 的准线方程为32x =-故答案为:32x =-.5.的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则AB =________.【答案】163【解析】∵抛物线的方程为24y x =,∴抛物线的焦点F 坐标为(1,0)F ,又∵直线AB 过焦点F AB 的方程为:1)y x =- 代入抛物线方程消去y 并化简得231030x x -+=, 解法一:解得121,33x x ==所以12116||||3|33AB x x =-=-= 解法二:10036640∆=-=> 设1122(,),(,)A x y B x y ,则12103x x +=, 过,A B 分别作准线1x =-的垂线,设垂足分别为,C D 如图所示.12||||||||||11AB AF BF AC BD x x =+=+=+++1216+2=3x x =+故答案为:1636.(2020·浙江省高考真题)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若116=p ,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.【答案】(Ⅰ)1(,0)32;【解析】 (Ⅰ)当116=p 时,2C 的方程为218y x =,故抛物线2C 的焦点坐标为1(,0)32;(Ⅱ)设()()()112200,,,,,,:A x y B x y M x y I x y m λ=+,由()22222222220x y y my m x y mλλλ⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩, 1200022222,,222m m my y y x y m λλλλλλ--∴+===+=+++, 由M 在抛物线上,所以()222222244222m pm mp λλλλλ=⇒=+++, 又22222()220y pxy p y m y p y pm x y mλλλ⎧=⇒=+⇒--=⎨=+⎩, 012y y p λ∴+=,2101022x x y m y m p m λλλ∴+=+++=+,2122222mx p m λλ∴=+-+.由2222142,?22x y x px y px ⎧+=⎪⇒+=⎨⎪=⎩即2420x px +-=12x p ⇒==-222221822228162p p p m p p p λλλλλ+⇒-=+⋅=++≥+,18p ≥,21160p ≤,p ≤ 所以,p,此时A . 法2:设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,()00,A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得:()2222220m y mty t +++-=,所以点M 的纵坐标为22M mty m =-+.将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得:2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得()2022p m y m+=,因此()220222p m xm+=,由220012x y +=解得22212242160m m p m m ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当m t ==p .。
2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(抛物线)练习(附答案)

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(抛物线)练习一. 基础小题练透篇1.已知点P 到点F (0,1)的距离比它到直线l :y +2=0的距离小1,则点P 的轨迹方程为( )A .x 2=-4yB .x 2=4yC .y 2=-4xD .y 2=4x2.[2023ꞏ江西省南昌市摸底]设F 为抛物线C :x 2=16y 的焦点,直线l :y =-1,点A 为C 上一点且|AF |=5,过点A 作AP ⊥l 于P ,则|AP |=( )A.4 B .3 C .2 D .13.已知抛物线y 2=8x 的准线为l ,点P 是抛物线上的动点,直线l 1的方程为2x -y +3=0,过点P 分别作PM ⊥l ,垂足为M ,PN ⊥l 1,垂足为N ,则|PM |+|PN |的最小值为( )A .655 B .755C .5D .2+3554.已知抛物线y 2=16x ,过点M (2,0)的直线交抛物线于A ,B 两点,F 为抛物线的焦点,若|AF |=12,O 为坐标原点,则四边形OAFB 的面积是( )A.202 B .102 C .52 D .5225.[2023ꞏ湖南省湘潭市一模]已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点T 在C 上,且|FT |=52 ,若点M 的坐标为(0,1),且MF ⊥MT ,则C 的方程为( )A .y 2=2x 或y 2=8xB .y 2=x 或y 2=8xC .y 2=2x 或y 2=4xD .y 2=x 或y 2=4x6.已知直线l :y =k (x -2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 交于A ,B 两点,F 为抛物线C 的焦点,若AF → =2FB →,则k 的值是( )A .13 B .223 C .22 D .247.[2023ꞏ江苏省高三月考]已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,在C 上有一点P ,||PF =8,则点P 到x 轴的距离为____________.8.[2023ꞏ广东省深圳市月考]已知抛物线C :y 2=2px 的焦点为F ,点A 为抛物线C 上横坐标为3的点,过点A 的直线交x 轴的正半轴于点B ,且△ABF 为正三角形,则p =________.二. 能力小题提升篇1.[2023ꞏ广西柳州市摸底考试]已知F 是抛物线y 2=8x 的焦点,直线l 是抛物线的准线,则F 到直线l 的距离为( )A .2B .4C .6D .82.[2023ꞏ陕西省西安市高三模拟]已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A 是抛物线E 的准线与坐标轴的交点,点P 在抛物线E 上,若∠P AF =30°,则sin ∠PF A =( )A .12B .33C .34D .323.[2023ꞏ四川大学模拟]设点P 是抛物线C 1:x 2=4y 上的动点,点M 是圆C 2:(x -5)2+(y +4)2=4上的动点,d 是点P 到直线y =-2的距离,则d +|PM |的最小值是( )A .52 -2B .52 -1C .52D .52 +14.[2023ꞏ四川省高三模拟]已知△ABC 的三个顶点都在抛物线y 2=4x 上,点M (2,0)为△ABC 的重心,直线AB 经过该抛物线的焦点,则线段AB 的长为( )A .8B .6C .5D .45.[2023ꞏ广东省开平市高三检测]已知F 是抛物线C :y 2=16x 的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N ,若3FM → =2MN →,则||FN =__________.6.[2023ꞏ江苏省南京模拟]已知圆C: (x -3)2+y 2=4,点M 在抛物线T :y 2=4x 上运动,过点M 引直线l 1,l 2与圆C 相切,切点分别为P ,Q ,则|PQ |的取值范围为________.三. 高考小题重现篇1.[2022ꞏ全国乙卷]设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点B (3,0),若||AF =||BF ,则||AB =( )A .2B .2 2C .3D .322.[2020ꞏ全国卷Ⅰ]已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( )A .2B .3C .6D .93.[2020ꞏ全国卷Ⅲ]设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( )A .⎝⎛⎭⎫14,0B .⎝⎛⎭⎫12,0C .(1,0)D .(2,0)4.[2020ꞏ北京卷]设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l ,P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ ⊥l 于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( )A .经过点OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP5.[2021ꞏ北京卷]已知抛物线C :y 2=4x ,C 的焦点为F ,点M 在C 上,若|FM |=6,则M 的横坐标是________.6.[2021ꞏ山东卷]已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,若|FQ |=6,则C 的准线方程为________.四. 经典大题强化篇1.[2023ꞏ湖北省高三联考]记以坐标原点为顶点、F (1,0)为焦点的抛物线为C ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点.(1)已知点M 的坐标为(-2,0),求∠AMB 最大时直线AB 的倾斜角;(2)当l 的斜率为12 时,若平行l 的直线m 与C 交于M ,N 两点,且AM 与BN 相交于点T ,证明:点T 在定直线上.2.[2023ꞏ山西省运城市模拟]已知P (1,2)在抛物线C :y 2=2px 上. (1)求抛物线C 的方程;(2)A ,B 是抛物线C 上的两个动点,如果直线P A 的斜率与直线PB 的斜率之和为2,证明:直线AB 过定点.参考答案一 基础小题练透篇1.答案:B答案解析:由题意,点P 到点F (0,1)的距离等于它到直线y =-1的距离,则点P的轨迹是以F 为焦点,y =-1为准线的抛物线,则点P 的轨迹方程为x 2=4y .2.答案:C答案解析:抛物线方程C :x 2=16y ,准线方程为:y =-4,因为|AF |=5,所以点A 到准线的距离为5,且y A >0,直线l :y =-1与准线方程的距离为d =3,所以|AP |=5-3=2 .3.答案:B答案解析:令抛物线y 2=8x 的焦点为F ,则F (2,0),连接PF ,如图,因为l 是抛物线y 2=8x 的准线,点P 是抛物线上的动点,且PM ⊥l 于M ,于是得|PM |=|PF |,点F (2,0)到直线l 1:2x -y +3=0的距离d =|2×2-0+3|22+(-1)2=755 ,又PN ⊥l 1于N ,显然点P 在点F 与N 之间,于是有|PM |+|PN |=|PF |+|PN |≥d ,当且仅当F ,P ,N三点共线时取“=”,所以|PM |+|PN |的最小值为d =755.4.答案:A答案解析:抛物线y 2=16x 的准线方程为x =-4,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义可知,x 1+4=12,x 1=8,y 21 =16×8,由抛物线的对称性,不妨令y 1=82 ,设直线AB 的方程为x =my +2,由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +2,y 2=16x , 得y 2-16my -32=0,y 1y 2=-32,∴y 2=-22 ,四边形OAFB 的面积S =12 |OF |·|y 1-y 2|=12×4×102 =202 .5.答案:A答案解析:设T (x 0,y 0),则MT → =(x 0,y 0-1),又由F (p 2 ,0),所以MF →=(p 2,-1),因为MF ⊥MT ,所以MF → ·MT →=0,可得p 2x 0-y 0+1=0,由y 20 =2px 0,联立方程组,消去x 0,可得y 20 -4y 0+4=0,所以y 0=2,x 0=2p,故T(2p,2),又由|FT |=x 0+p 2 =52 ,所以52 -p 2 =2p ,即p 2-5p +4=0,解得p =1或p =4,所以C 的方程为y 2=2x 或y 2=8x .6.答案:C答案解析:直线l :y =k (x -2)(k >0)过(2,0),即直线l 过抛物线的焦点F (2,0),画出图象如图所示,过A 作直线垂直于抛物线的准线,垂足为D ;过B 作直线垂直于抛物线的准线,垂足为C ,过B 作BE ⊥AD ,交AD 于E .依题意AF → =2FB →,设|AF |=2|BF |=2t (t >0), 则|AE |=|AD |-|BC |=t ,|AB |=|AF |+|BF |=3t ,|BE |=(3t )2-t 2=22 t ,所以直线l 的斜率k =|BE ||AE | =22 . 7.答案:43答案解析:由抛物线的定义可知:||PF =x p +2=8,所以x p =6,代入y 2=8x 中,得y 2p =48,所以||y p =43 ,故点P 到x 轴的距离为43 . 8.答案:2答案解析:由题意可知,当B 在焦点F 的右侧时,|AF |=3+p 2 ,|FD |=3-p2,又|FD |=12 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+p 2 ,所以12 ⎝⎛⎭⎪⎫3+p 2 =3-p2 ,解得p =2;当B 在焦点F 的左侧时,同理可得p =18,此时点B 在x 轴的负半轴,不合题意.二 能力小题提升篇1.答案:B答案解析:由y 2=8x 得p =4,所以F 到直线l 的距离为p =4. 2.答案:B答案解析:过P 作准线的垂线,垂足为Q ,由∠PAF =30°,可得∠APQ =30°,由题意如图所示:在Rt△AQP 中,cos ∠APQ =|QP ||PA | =32, 由抛物线的性质可得|PQ |=|PF |,所以|PF ||PA | =32 , 在△PAF 中,由正弦定理可得:|PA |sin ∠PFA =|PF |sin ∠PAF ,所以sin ∠PFA =|AP ||PF | ·sin ∠PAF =23·12 =33 . 故选B.3.答案:B答案解析:由题知圆C 2:(x -5)2+(y +4)2=4, ∴C 2()5,-4 ,r =2F (0,1)为抛物线焦点,y =-1为抛物线准线, 则过点P 向y =-1作垂线垂足为D ,如图所示:则d =1+||PD ,根据抛物线定义可知||PD =||PF , ∴d =1+||PF ,∴d +|PM |=1+||PF +||PM ,若求d +|PM |的最小值,只需求||PF +||PM 的最小值即可, 连接FC 2与抛物线交于点P 1,与圆交于点M 1,如图所示,此时||PF +||PM 最小,为||FC 2 -r ,()d +||PMmin=1+||FC 2 -r ,∵F (0,1),C 2()5,-4 ,∴||FC 2 =52 ,∴()d +||PM min =1+||FC 2 -r =52 -1. 故选B. 4.答案:B答案解析:设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,则F (1,0).根据题意可知,点M (2,0)为△ABC 的重心,若直线AB 的斜率不存在, 则不妨取A (1,2),B (1,-2),则结合重心可得C 为(4,0),不合题意; 故直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为y =k (x -1),k ≠0,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (m ,n ),则有y 21 =4x 1,y 22 =4x 2,n 2=4m ,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =k (x -1), 得ky 2-4y -4k =0,Δ=16(1+k 2)>0, 则y 1+y 2=4k ,y 1y 2=-4,因为点M (2,0)为△ABC 的重心,所以n +y 1+y 23=0, 即n =-()y 1+y 2 ,所以m +x 1+x 23 =2,∴m +x 1+x 2=n 2+y 21 +y 22 4=2()y 1+y 22-2y 1y 24 =6,即32k2 +8=24,解得k 2=2,则||AB =x 1+x 2+p =()y 1+y 22-2y 1y 24+2=4k2 +4=6,故线段AB 的长为6,故选B.5.答案:16答案解析:易知焦点F 的坐标为(4,0),准线l 方程为x =-4,如图, 抛物线准线与x 轴交点为A ,作MB ⊥l 于B ,NC ⊥l 于C ,AF ∥MB ∥NC ,则||MN ||NF =||BM -||CN ||OF ,由3FM → =2MN →,得||MN ||NF =35,又||CN =4,||OF =4,所以||BM -44 =35 ,||BM =325 ,||MF =||BM =325 ,||MF ||NF =25,所以||FN =16.6.答案:[22 ,4)答案解析:如图,连接CP ,CQ ,CM ,依题意,CP ⊥MP ,CQ ⊥MQ ,而|CP |=|CQ |=2,而|MP |=|MQ |,则CM 垂直平分线段PQ ,于是得四边形MPCQ 的面积为Rt△CPM 面积的2倍,从而得12 |PQ |·|CM |=2·12 |CP |·|MP |,即|PQ |=2|CP |·|MP ||CM | =4|CM |2-|CP |2|CM | =41-4|CM |2 ,设点M (t ,s ),而C (3,0),s 2=4t (t ≥0),则|CM |2=(t -3)2+s 2=t 2-2t +9=(t -1)2+8≥8,当且仅当t =1时取“=”,∀t ≥0,|CM |2∈[8,+∞),因此得0<4|CM |2 ≤12 ,即12 ≤1-4|CM |2 <1,得22 ≤|PQ |<4, 所以|PQ |的取值范围为[22 ,4).三 高考小题重现篇1.答案:B答案解析:由题意得,F (1,0),则||AF =||BF =2,即点A 到准线x =-1的距离为2,所以点A 的横坐标为-1+2=1, 不妨设点A 在x 轴上方,代入得,A (1,2), 所以||AB =(3-1)2+()0-22=22 .故选B.2.答案:C答案解析:设焦点为F ,点A 的坐标为(x 0,y 0),由抛物线定义得|AF |=x 0+p2,∵点A 到y 轴距离为9,∴x 0=9, ∴9+p2 =12,∴p =6. 3.答案:B答案解析:由抛物线的对称性不妨设D 在x 轴上方、E 在x 轴下方.由⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y 2=2px得D (2,2p ),E (2,-2p ),∵OD ⊥OE ,∴OD → ·OE → =4-4p =0,∴p =1,∴C 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0 . 4.答案:B 答案解析:不妨设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),P (x 0,y 0)(x 0>0),则Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p2,y 0 ,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 ,直线FQ 的斜率为-y 0p ,从而线段FQ 的垂直平分线的斜率为p y 0 ,又线段FQ 的中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 02 ,所以线段FQ 的垂直平分线的方程为y -y 02 =py 0 (x -0),即2px -2y 0y +y 2=0,将点P 的横坐标代入,得2px 0-2y 0y +y 20 =0,又2px 0=y 20 ,所以y =y 0,所以点P 在线段FQ 的垂直平分线上.5.答案:5答案解析:设点M 的坐标为(x 0,y 0),则有|FM |=x 0+1=6,解得x 0=5.6.答案:x =-32答案解析:不妨设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p ,∴Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫6+p2,0 , PQ →=(6,-p ),因为PQ ⊥OP ,所以p2×6-p 2=0,∵p >0,∴p =3,∴C 的准线方程为x =-32.四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)设直线的方程为x =my +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)()y 1>0,y 2<0 . 记∠AMF =α,∠BMF =β,则tan α=y 1x 1+2=y 1my 1+3, tan β=-y 2x 2+2 =-y 2my 2+3, 则tan ∠AMB =tan ()α+β =tan α+tan β1-tan αtan β=3()y 1-y 2()m 2+1y 1y 2+3m ()y 1+y 2+9. 由题设得抛物线方程为y 2=4x ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x x =my +1 消去x 得y 2-4my -4=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0y 1+y 2=4m y 1y 2=-4,y 1-y 2=4m 2+1 ,∴tan ∠AMB =12m 2+18m 2+5,令t =m 2+1 ,则t ≥1,∴tan ∠AMB =12t 8t 2-3 =128t -3t. 由单调性得当t =1时,tan ∠AMB 最大为125,此时m =0,直线AB 的倾斜角为90°. (2)设T ()x 0,y 0 ,TM → =λTA → ()λ≠1 则由AB ∥MN 得TN → =λTB →, ∴⎩⎨⎧y M -y 0=λ()y A -y 0y N -y 0=λ()y B -y 0 ,∴y M +y N -2y 0=λ()y A +y B -2y 0 . 又∵k AB =12,∴y A -y B x A -x B =4y A +y B =12 ⇒y A +y B =8,同理y M +y N =8,∴8-2y 0=λ()8-2y 0 ,又∵λ≠1,∴8-2y 0=0,∴y 0=4, ∴点T 在定直线y =4上.2.答案解析:(1)将P 点坐标代入抛物线方程y 2=2px 得4=2p ,即p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x ;(2)设AB :x =my +t ,将AB 的方程与y 2=4x 联立得y 2-4my -4t =0,Δ>0=16m 2+16t >0⇒m 2+t >0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4t ,k PA =y 1-2x 1-1 =y 1-2y 21 4-1 =4y 1+2,同理:k PB =4y 2+2 , 由题意:4y 1+2 +4y 2+2=2,4(y 1+y 2+4)=2(y 1y 2+2y 1+2y 2+4),解得y 1y 2=4,有-4t =4,即t =-1, 故直线AB :x =my -1恒过定点(-1,0).。
高考数学专题复习:抛物线及其方程

高考数学专题复习:抛物线及其方程一、单选题 1.抛物线212y x =的焦点坐标是( ) A .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .10,8⎛⎫ ⎪⎝⎭D .(0,1)2.抛物线24y x =的焦点坐标为( ) A .(1,0) B .(1,0)- C .1(0,)16-D .1(0,)163.抛物线28y x =的焦点坐标为( ) A .10,32⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,016⎛⎫ ⎪⎝⎭C .()0,2D .()2,04.已知抛物线26y x =的焦点为F ,过点F 作直线交抛物线于点,A B .若8AB =,则AB 中点的横坐标的值为( ) A .1B .52C .3D .55.已知动点M 34125x y +-=,则动点M 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆6.在抛物线22(0)y px p =>上,若横坐标为3的点到焦点的距离为5,则p =( ) A .12B .1C .2D .47.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,准线:1l x =-,点M 在抛物线C 上,点M在直线:1l x =-上的射影为A ,且直线AF 的斜率为MAF △的面积为( ).A B .C .D .8.已知抛物线22y x =的焦点为F ,点()001,02M y y ⎛⎫> ⎪⎝⎭在抛物线上,以M 为圆心,||MF 为半径的圆交y 轴于G ,H 两点,则||GH 的长为( )A .12B C .1D9.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,过F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,且2AF FB =,则l 的斜率为( )A .±1B .C .D .±10.抛物线()20y ax a =>上点1,2M m ⎛⎫ ⎪⎝⎭到其准线l 的距离为1,则a 的值为( ) A .14B .12C .2D .411.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线()2102y x n n=>上任意一点,M 是线段PF 的中点,则直线OM 的斜率的最大值为( )A B C 2D .112.已知P 为曲线:C x =90,4T ⎛⎫⎪⎝⎭,()3,3A ,则PT PA +的最小值为( )A .6B .234C .5D .214二、填空题13.已知抛物线方程为214y x =-,则其焦点坐标为________.14.二次函数()20y axa =>图象上的A 、B 两点均在第一象限.设点10,4F a ⎛⎫⎪⎝⎭,当4AF =,2BF =,3AB =时,直线AB 的斜率为________.15.准线方程为1x =的抛物线标准方程为________.16.已知抛物线28y x =的焦点与2221x y a+=()0a >的右焦点重合,则a =________.三、解答题17.已知拋物线C :28x y =,点F 是拋物线的焦点,直线l 与拋物线C 交于AB 两点.点M 的坐标为()2,2-.(1)若直线l 过抛物线的焦点F ,且1MA MB ⋅=,求直线l 的斜率;(2)分别过A ,B 两点作拋物线C 的切线,两切线的交点为M ,求直线l 的斜率.18.已知抛物线1C :22y px =(0p >)的焦点与双曲线2C :221412x y-=右顶点重合.(1)求抛物线1C 的标准方程;(2)设过点()0,1的直线l 与抛物线1C 交于不同的两点A ,B ,F 是抛物线1C 的焦点,且1FA FB ⋅=,求直线l 的方程.19.抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M 与l 相切.(1)求C ,M 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M 的位置关系,并说明理由.20.已知三点(0,0)(1,2)(1,2)O A B -,,,(,)M x y 为曲线C 上任意一点,满足MA MB +()2OM OA OB =⋅++.(1)求曲线C 的方程;(2)已知点(1,2)P ,,R S 为曲线C 上的不同两点,且PR PS ⊥,PD RS ⊥,D 为垂足,证明:存在定点Q ,使||DQ 为定值.21.如图所示,已知抛物线24x y =的焦点为F ,过F 的直线交抛物线于A ,B 两点,A 在y 轴左侧且AB 的斜率大于0.(1)当直线AB 的斜率为1时,求弦长AB 的长度;(2)点()0,0P x 在x 轴正半轴上,连接PA ,PB 分别交抛物线于C ,D ,若//AB CD 且3AB CD =,求0x .22.已知点(1,0)F ,直线:2l x =-,P 为y 轴右侧或y 轴上动点,且点P 到l 的距离比线段PF 的长度大1,记点P 的轨迹为E . (1)求曲线E 的方程;(2)已知直线1:1l x =交曲线E 于A ,B 两点(点A 在点B 的上方),C ,D 为曲线E 上两个动点,且CAB DAB ∠=∠,求证:直线CD 的斜率为定值.参考答案1.A 【分析】抛物线化为标准方程,即可求解 【详解】 将抛物线212y x =化为标准方程得: 22x y =,故1p =,焦点坐标为10,2⎛⎫⎪⎝⎭故选:A 2.D 【分析】先将抛物线方程化为标准方程,从而可求出其焦点坐标 【详解】解:由24y x =,得214x y =, 所以抛物线的焦点在y 轴的正半轴上,且124p =, 所以18p =,1216p =, 所以焦点坐标为1(0,)16, 故选:D 3.D 【分析】由标准方程可确定焦点位置和焦点横坐标,从而得到结果. 【详解】由抛物线28y x =的方程知其焦点在x 在正半轴上, 且22p=,∴其焦点坐标为()2,0. 故选:D. 4.B 【分析】先求出抛物线3p =,再逆用焦点弦长公式即可得出答案. 【详解】由于抛物线26y x =,所以3p =,则过点3(,0)2F 作直线交抛物线于点,A B ,设点,A B 横坐标分别为12,x x ,则AB 中点的横坐标12015()222x x x AB p +==-=. 故选:B 5.C 【分析】(),x y 到坐标原点的距离,34125x y +-表示动点(),x y 到34120x y +-=的距离,再根据抛物线的定义判断即可; 【详解】解 |3412|5x y +-,此式表示的是动点(,)M x y 到定点(0,0)与定直线34120x y +-=的距离相等且定点不在定直线上,根据抛物线的定义可知:动点的轨迹是以定点()0,0为焦点,定直线34120x y +-=为准线的一条抛物线. 故选:C . 6.D 【分析】利用抛物线的定义,将抛物线上的点到焦点的距离转化为该点到准线的距离. 【详解】由题知,抛物线22(0)y px p =>的准线方程为2px =-, 若横坐标为3的点到焦点的距离为5,则由抛物线的定义知,352p ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,解得4p =. 故选:D. 7.C 【分析】由题意可知焦准距为2,由直线的斜率为MAF △是以4为边长的正三角形,从而求出三角形的面积.设准线l 与x 轴交于点N ,所以2FN =,因为直线AF的斜率为60AFN ∠=︒,所以4AF =,由抛物线定义知,MA MF =,且60MAF AFN ∠=∠=︒,所以MAF △是以424= 故选C . 8.D 【分析】先求出圆心坐标和半径,再利用勾股定理求解即可 【详解】易知抛物线22y x =的焦点为1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,由点()001,02M y y ⎛⎫> ⎪⎝⎭在抛物线上,可知1,12M ⎛⎫⎪⎝⎭,||1MF =以M 为圆心,||MF 为半径的圆交y 轴于G ,H两点,则||GH =故选:D 9.D 【分析】由条件得到1p =,设l 的直线方程为12x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程消元,然后韦达定理可得122y y m +=,121y y =-,然后结合2AF FB =解出12,y y 的值即可. 【详解】由题知1p =,抛物线方程为22y x =,设l 的直线方程为12x my =+,代入抛物线方程,得2210y my --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则122y y m +=,121y y =-.因为2AF FB =所以12y y ⎧=⎪⎨=⎪⎩或12y y ⎧=⎪⎨=⎪⎩故m =,即l的斜率为±. 故选:D【分析】首先求出抛物线的准线方程,由题意得到方程,解得即可; 【详解】解:抛物线()20y ax a =>即()201y ax a =>,可得准线方程14y a =-,抛物线()20y ax a =>上点1,2M m ⎛⎫ ⎪⎝⎭到其准线l 的距离为1,可得:11124a+=,解得12a =. 故选:B . 11.D 【分析】利用坐标表示直线OM 的斜率00012112882y k x ny nny ==++,再利用基本不等式求最大值. 【详解】设()00,P x y ,,180F n ⎛⎫ ⎪⎝⎭,M 是线段PF 的中点,所以00,2218M n x y ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎪⎝⎭.直线OM 的斜率为:020000001211228821188y y y k x x ny ny nny nn====++++. 显然00y >时的斜率较大,此时0011128k ny ny =≤=+,当且仅当00128ny ny =,014y n=时,斜率最大为1. 故选:D. 12.D 【分析】利用抛物线的定义知||PT 等于P 到准线94y =-的距离,则PT PA +最小值为A 到准线94y =-的距离,即可求PT PA +的最小值.【详解】由题意知:曲线C 是抛物线29x y =的右半部分且90,4T ⎛⎫⎪⎝⎭是焦点,∵P 为曲线C 上一点,若P 到准线94y =-的距离为d ,则||d PT =,∴PT PA d PA +=+,要使其值最小,则d PA +即为A 到准线94y =-的距离,∴PT PA +的最小值为921344+=. 故选:D 13.()0,1- 【分析】先将抛物线的方程转化为标准方程的形式24x y =-,即可判断抛物线的焦点坐标为0,2p ⎛⎫⎪⎝⎭,从而解得答案. 【详解】解:因为抛物线方程为214y x =-,即24x y =-,所以24p =-,12p=-, 所以抛物线的焦点坐标为()0,1-, 故答案为:()0,1-.14 【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,根据抛物线的定义结合作差法可得出12y y -的值,再利用两点间的距离公式求出12x x -的值,再利用直线的斜率公式可求得结果. 【详解】抛物线的标准方程为21x y a =,该抛物线的焦点为10,4F a ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为14y a =-, 设点()11,A x y 、()22,B x y ,由抛物线的定义可得1144AF y a =+=,2124BF y a=+=, 所以,122y y -=,因为A 、B均在第一象限,且12x x =>, 因为3AB ==,所以,12x x -因此,直线AB的斜率为1212y y k x x -==-. . 15.24y x =- 【分析】 由准线方程可得12p=,抛物线的焦点在x 的负半轴上,从而可求得抛物线的标准方程 【详解】解:因为抛物线的准线方程为1x =, 所以12p=,且抛物线的焦点在x 的负半轴上, 得2p =,所以抛物线标准方程为24y x =-, 故答案为:24y x =- 16【分析】求出抛物线的焦点坐标即为2221x y a+=()0a >的右焦点可得答案.【详解】由题意可知:抛物线的焦点坐标为()2,0, 由题意知2221x y a+=表示焦点在x 轴的椭圆,在椭圆中:2221,14b c a ==-=,所以25a =, 因为0a >,所以a =17.(1)14k =或34;(2)12k =.【分析】(1)设直线l 方程为2y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,由韦达定理求出12x x +、12x x ⋅、12y y ⋅、12y y +,再根据()()1212121224241MA MB x x x x y y y y ⋅=-++++++=即可求解.(2)由导数的几何意义求出过点A ,B 的切线方程,将()2,2M -代入两切线方程,即可得直线AB 的方程,进而可得直线l 的斜率. 【详解】解:(1)由题知,焦点()0,2F ,设过点F 的直线l 方程为2y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,得28160x kx --=,1212816x x k x x +=⎧⎨⋅=-⎩,所以()21212484y y k x x k +=++=+,()2121212244y y k x x k x x ⋅=⋅+++=,所以()()11222,22,2MA MB x y x y ⋅=-+⋅-+()()121212122424x x x x y y y y =-++++++216164k k =-+1=,解得14k =或34. (2)由抛物线方程得28x y =,24x y '=,所以过点A ,B 的切线方程分别为()1114x y y x x -=-和()2224x y y x x -=-,因为()2,2M -为两切线的交点,所以()111224x y x --=-,()222224xy x --=- 所以过A ,B 的直线方程为()22224242x x x xy x y --=-=-=-,即240x y -+=,所以12k =. 18.(1)28y x =;(2)1y x =+或51y x =-+. 【分析】(1)由双曲线和抛物线的几何性质,即可求解;(2)设()11,A x y ,()22,B x y 及直线l 的方程,与抛物线C 的方程联立,由判别式、韦达定理得出12x x +,12x x ,结合已知条件求出k 的值,即可求得直线l 的方程. 【详解】(1)由题设知,双曲线222:1412x y C -=的右顶点为()2,0, ∴22p=,解得4p =, ∴抛物线1C 的标准方程为28y x =. (2)设()11,A x y ,()22,B x y ,显然直线l 的斜率存在,故设直线l 的方程为1y kx =+,联立218y kx y x =+⎧⎨=⎩,消去y 得()222810k x k x +-+=,由0∆>得()222840k k -->,即2k <, ∴12228k x x k -+=-,1221x x k =. 又∵1FA FB ⋅=,()2,0F ,∴()()1212221FA FB x x y y ⋅=--+=,∴()()()()()()2121212121224111251x x x x kx kx k x x k x x -+++++=++-++=,即2450k k +-=, 解得1k =或5k =-,∴直线l 的方程为1y x =+或51y x =-+.19.(1)抛物线2:C y x =,M 方程为22(2)1x y -+=;(2)相切,理由见解析【分析】(1)根据已知抛物线与1x =相交,可得出抛物线开口向右,设出标准方程,再利用对称性设出,P Q 坐标,由OP OQ ⊥,即可求出p ;由圆M 与直线1x =相切,求出半径,即可得出结论;(2)先考虑12A A 斜率不存在,根据对称性,即可得出结论;若121323,,A A A A A A 斜率存在,由123,,A A A 三点在抛物线上,将直线121223,,A A A A A A 斜率分别用纵坐标表示,再由1212,A A A A 与圆M 相切,得出2323,y y y y +⋅与1y 的关系,最后求出M 点到直线23A A 的距离,即可得出结论. 【详解】(1)依题意设抛物线200:2(0),(1,),(1,)C y px p P y Q y =>-,20,1120,21OP OQ OP OQ y p p ⊥∴⋅=-=-=∴=,所以抛物线C 的方程为2y x =,(0,2),M M 与1x =相切,所以半径为1,所以M 的方程为22(2)1x y -+=; (2)设111222333(),(,),(,)A x y A x y A x y若12A A 斜率不存在,则12A A 方程为1x =或3x =, 若12A A 方程为1x =,根据对称性不妨设1(1,1)A , 则过1A 与圆M 相切的另一条直线方程为1y =,此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在3A ,不合题意; 若12A A 方程为3x =,根据对称性不妨设12(3,A A 则过1A 与圆M 相切的直线13A A为3)y x -=-,又131********A A y y k y x x y y -====∴=-+, 330,(0,0)x A =,此时直线1323,A A A A 关于x 轴对称,所以直线23A A 与圆M 相切; 若直线121323,,A A A A A A 斜率均存在,则121323121323111,,A A A A A A k k k y y y y y y ===+++, 所以直线12A A 方程为()11121y y x x y y -=-+, 整理得1212()0x y y y y y -++=,同理直线13A A 的方程为1313()0x y y y y y -++=, 直线23A A 的方程为2323()0x y y y y y -++=, 12A A 与圆M相切,1=整理得22212121(1)230y y y y y -++-=,13A A 与圆M 相切,同理22213131(1)230y y y y y -++-=所以23,y y 为方程222111(1)230y y y y y -++-=的两根,2112323221123,11y y y y y y y y -+=-⋅=--,M 到直线23A A 的距离为:2123|2|y -+=22121111y y +===+,所以直线23A A 与圆M 相切;综上若直线1213,A A A A 与圆M 相切,则直线23A A 与圆M 相切. 【点睛】关键点点睛:(1)过抛物线上的两点直线斜率只需用其纵坐标(或横坐标)表示,将问题转化为只与纵坐标(或横坐标)有关;(2)要充分利用1213,A A A A 的对称性,抽象出2323,y y y y +⋅与1y 关系,把23,y y 的关系转化为用1y 表示. 20.(1)24y x =;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意,算出MA ,MB 的坐标,进而求出+MA MB ,再利用平面向量数量积的坐标表示求出()2OM OA OB ⋅++,根据已知即可求解.(2)若直线RS y ⊥轴,则直线RS 与曲线C 只有一个交点,不合题意; 设直线RS 的方程为x my n =+,1122(,)(,)R x y S x y ,,联立24x my ny x=+⎧⎨=⎩,由韦达定理,根据0PR PS ⋅=,可得=25n m +,从而得直线过定点(5,2)M -, 进而在PDM △中,当(3,0)Q 为PM 中点时,DQ 为定值.【详解】解:(1)由(1,2)MA x y =--- ,(1,2)MB x y =-- 可得+(22,2)MA MB x y =--, +=2(1MA MB ∴,()2(,)(2,0)222OM OA OB x y x ⋅++=⋅+=+所以,由已知得2x +,化简得24y x =, 所以,曲线C 方程为24y x =.(2)证明:若直线RS y ⊥轴,则直线RS 与曲线C 只有一个交点,不合题意;设直线RS 的方程为x my n =+,联立24x my n y x =+⎧⎨=⎩,得2440y my n --=,则2=16160m n ∆+>,可得20m n +>,设1122(,)(,)R x y S x y ,,则12124,4y y m y y n +==-,21111111(2)(2)(1,2)1,2,244y y y PR x y y y ⎛⎫-+⎛⎫=--=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,同理222(2)(2),24y y PS y -+⎛⎫=- ⎪⎝⎭,因为PR PS ⊥,所以121212(2)(2)(2)(2)+(2)(2)=016y y y y PR PS y y --++⋅=--,所以[]1212(2)(2)(2)(2)+16=0y y y y --++,点(1,2)P 在曲线C 上,显然12y ≠且22y ≠, 所以121212(2)(2)+16=2()2048+20=0y y y y y y n m +++++=-+, 所以=25n m +,所以直线RS 的方程为(2)5x m y =++,因此直线过定点(5,2)M -,所以PM =PDM △是以PM 为斜边的直角三角形, 所以PM 中点(3,0)Q满足1=2DQ PM 所以存在(3,0)Q 使DQ 为定值. 【点睛】关键点点睛:设直线RS 的方程为x my n =+,1122(,)(,)R x y S x y ,,联立24x my ny x =+⎧⎨=⎩,由韦达定理,根据0PR PS ⋅=,得=25n m +,从而得直线过定点(5,2)M -是解决本题的关键. 21.(1)8;(2【分析】(1)写出直线AB 方程,把它与抛物线方程联立消元,用弦长公式即可得解;(2)利用给定条件建立起关于A 、B 的横坐标与0x 的关系式,再利用直线AB 与抛物线相交时A 、B 的横坐标的关系即可得解. 【详解】(1)依题意得焦点(0,1)F ,所以直线AB 方程为1y x =+,把1y x =+与24x y =联立得2440x x --=,设1122(,),(,)A x y B x y ,于是124x x +=,124x x ⋅=-,所以12||AB x =-=8=; (2)设()22,A t t,(,)CC C xy ,()0,0P x ,由 ||3||AB CD =,//AB CD ,可得||3||AP CP =,即200323()C C t y x t x x ⎧=⎨-=-⎩2013223C C y t t x x ⎧=⎪⎪⇔⎨+⎪=⎪⎩,而点C 在抛物线24x y =上, 则有22022433t x t +⎛⎫= ⎪⎝⎭2200220t x t x ⇔--=,令()22,B s s ,同理2200 220s x s x --=, 即t ,s 关于x 的方程2200220x x x x --=的两根,于是0s t x +=,202x st =-, 直线AB 斜率k (k>0),联立直线AB 方程:y =kx +1与抛物线方程24x y =得2440x kx --=,则2t ,2s 是此方程的两个根,即224t s ⋅=-,即1ts =-,2012x -=-,解得0x所以0x 【点睛】结论点睛:直线l :y =kx +b 上两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)间的距离12||||AB x x =-; 直线l :x =my +t 上两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)间的距离12||||AB y y -. 22.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)由题设条件分析讨论,再用抛物线定义即可得解;(2)求出点A 坐标,利用抛物线方程设出点C ,D 坐标,由条件探求出这两点纵坐标关系即可得解. 【详解】(1)依题意,线段PF 的长度等于P 到0:1l x =-的距离,由抛物线定义知, 点P 的轨迹是以(1,0)F 为焦点,0:1l x =-为准线的抛物线, 所以E 的方程为24y x =;(2)将1x =代入24y x =得2y =±,则(1,2)A ,(1,2)B -,如图:设抛物线E 上动点221212(,),(,)44y y C y D y ,显然直线AC ,AD 斜率存在,121124214AC y k y y -==+-,同理242ADk y =+,因为CAB DAB ∠=∠,则0AC AD k k +=,121212440220422y y y y y y +=⇒+++=⇒+=-++, 直线CD 的斜率122212124144y y k y y y y -===-+-, 即直线CD 的斜率为定值-1.。
2020年高考数学复习题:抛物线的方程及性质

抛物线的方程及性质[基础训练]1.过抛物线y 2=4x 焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,若|AB |=10,则AB 的中点到y 轴的距离等于( )A .1B .2C .3D .4答案:D 解析:抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0),准线为l :x =-1.设AB 的中点为E ,过A ,E ,B 分别作准线的垂线,垂足分别为C ,G ,D .EG 交y 轴于点H (如图所示).则由EG 为直角梯形ACDB 的中位线知, |EG |=|AC |+|BD |2=|AF |+|FB |2=|AB |2=5, |EH |=|EG |-1=4.则AB 的中点到y 轴的距离等于4.2.已知抛物线C: y 2=x 的焦点为F ,A (x 0,y 0)是C 上一点,|AF |=32x 0,则x 0=( )A.14B.12 C .1D .2答案:B 解析:由题意知,抛物线的准线为x =-14,因为|AF |=32x 0,根据抛物线的定义可得 x 0+14=|AF |=32x 0,解得x 0=12.3.[2019吉林长春一模]过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 且倾斜角为120°的直线l 与抛物线在第一、四象限分别交于A ,B 两点,则|AF ||BF |=( )A.13 B.23 C.34D.43答案:A 解析:记抛物线y 2=2px 的准线为l ′,如图,作AA 1⊥l ′,BB 1⊥l ′,AC ⊥BB 1,垂足分别是A 1,B 1,C , 则有cos ∠ABB 1=|BC ||AB |=|BB 1|-|AA 1||AF |+|BF |=|BF |-|AF ||AF |+|BF |, 即cos 60°=|BF |-|AF ||AF |+|BF |=12,解得|AF ||BF |=13.4.[2019洛阳模拟]已知点M 是抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,F 为C 的焦点,MF 的中点坐标是(2,2),则p 的值为( )A .1B .2C .3D .4答案:D 解析:F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,那么M ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-p 2,4在抛物线上,即16=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-p 2,即p 2-8p +16=0,解得p =4.5.过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点,O 为坐标原点.若|AF |=3,则△AOB 的面积为( )A.22B. 2C.322D .2 2答案:C 解析:焦点F (1,0),设A ,B 分别在第一、四象限,则点A 到准线l :x =-1的距离为3,得A 的横坐标为2,纵坐标为22,AB 的方程为y =22(x -1),与抛物线方程联立可得2x 2-5x +2=0,所以B 的横坐标为12,纵坐标为-2,S △AOB =12×1×(22+2)=322.6.[2019海南海口模拟]过点F (0,3),且和直线y +3=0相切的动圆圆心轨迹方程是( )A .y 2=12xB .y 2=-12xC .x 2=-12yD .x 2=12y答案:D 解析:由已知条件知,动圆圆心到点F 和到直线y +3=0的距离相等,所以动圆圆心轨迹是以点F (0,3)为焦点,直线y =-3为准线的抛物线,故其方程为x 2=12y ,故选D.7.[2019豫南九校联考]已知点P 是抛物线x 2=4y 上的动点,点P 在x 轴上的射影是点Q ,点A 的坐标是(8,7),则|P A |+|PQ |的最小值为( )A .7B .8C .9D .10答案:C 解析:如图,抛物线的焦点为F (0,1),准线方程为y =-1,根据抛物线的定义知,|PF |=|PM |=|PQ |+1.∴|P A |+|PQ |=|P A |+|PM |-1=|P A |+|PF |-1≥|AF |-1=82+(7-1)2-1=10-1=9,当且仅当点P 在线段AF 上时,等号成立, 则|P A |+|PQ |的最小值为9. 故选C.8.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A.34 B .1 C.54D.74答案:C 解析:如图,过A ,B 及线段AB 的中点C 向抛物线的准线l 作垂线,垂足分别为A 1,B 1,C 1,CC 1交y 轴于C 0.由抛物线定义可知,|AA 1|+|BB 1|=|AF |+|BF |, ∴|CC 0|=|CC 1|-|C 1C 0| =12(|AA 1|+|BB 1|)-|C 1C 0| =32-14=54, 故选C.9.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作直线l 交抛物线于A ,B 两点,交准线于点C ,若CB→=3BF →,则直线l 斜率为________. 答案:±22 解析:作BB 1垂直于准线,B 1为垂足,由抛物线定义可知,|BB 1|=|BF |, ∴|BC |=3|BB 1|.在Rt △B 1BC 中,tan ∠B 1BC =2 2. ∴tan α=22(α为倾斜角). 由对称性可知,斜率还可等于-2 2. ∴斜率为±2 2.10.[2017全国卷Ⅱ]已知F 是抛物线C :y 2=8x 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:如图,不妨设点M 位于第一象限内,抛物线C 的准线交x 轴于点A ,过点M 作准线的垂线,垂足为点B ,交y 轴于点P ,∴ PM ∥OF .由题意,知F (2,0),|FO |=|AO |=2. ∵ 点M 为FN 的中点,PM ∥OF , ∴ |MP |=12|FO |=1. 又|BP |=|AO |=2, ∴ |MB |=|MP |+|BP |=3.由抛物线的定义,知|MF |=|MB |=3, 故|FN |=2|MF |=6.11.[2017北京卷]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.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.(1)解:由抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1),得p =12. 所以抛物线C 的方程为y 2=x .抛物线C 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0, 准线方程为x =-14.(2)证明:由题意,设直线l 的方程为y =kx +12(k ≠0),l 与抛物线C 的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y =kx +12,y 2=x ,得4k 2x 2+(4k -4)x +1=0,则x 1+x 2=1-k k 2,x 1x 2=14k 2. 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(x 1,x 1). 直线ON 的方程为y =y 2x 2x ,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,y 2x 1x 2.因为y 1+y 2x 1x 2-2x 1=y 1x 2+y 2x 1-2x 1x 2x 2 =⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 1+12x 2+⎝⎛⎭⎪⎫kx 2+12x 1-2x 1x 2x 2=(2k -2)x 1x 2+12(x 2+x 1)x 2 =(2k -2)×14k 2+1-k 2k 2x 2=0, 所以y 1+y 2x 1x 2=2x 1,故A 为线段BM 的中点.[强化训练]1.[2019清华大学学术能力诊断]已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过焦点F 且斜率为3的直线与C 相交于P ,Q 两点,且P ,Q 两点在准线上的射影分别为M ,N 两点,则S △MFN =( )A.83p 2B.233p 2C.433p 2D.833p 2答案:B 解析:不妨设P 在第一象限,过Q 作QR ⊥PM ,垂足为R ,设准线与x 轴的交点为E ,∵直线PQ 的斜率为3,∴直线PQ 的倾斜角为60°.由抛物线焦点弦的性质可得|PQ |=|PF |+|QF |=p1-cos 60°+p 1+cos 60°=2p sin 260°=83p .在Rt △PRQ 中,sin ∠RPQ =|QR ||PQ |, ∴|QR |=|PQ |·sin ∠RPQ =83p ×32=433p , 由题意可知,|MN |=|QR |=433p , ∴S △MNF =12|MN |·|FE |=12×433p ×p =233p 2. 故选B.2.[2019湖北四地七校3月联考]已知抛物线y 2=2px (p >0),点C (-4,0).过抛物线的焦点作垂直于x 轴的直线,与抛物线交于A ,B 两点,若△CAB 的面积为24.则以直线AB 为准线的抛物线的标准方程是( )A .y 2=4xB .y 2=-4xC .y 2=8xD .y 2=-8x答案:D 解析:因为AB ⊥x 轴,且AB 过点F , 所以AB 是焦点弦,且|AB |=2p ,所以S △CAB =12×2p ×⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+4=24,解得p =4或-12(舍), 所以抛物线方程为y 2=8x , 所以直线AB 的方程为x =2,所以以直线AB 为准线的抛物线的标准方程为y 2=-8x , 故选D.3.[2019安徽芜湖模拟]已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦AB 的两端点坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1y 2x 1x 2的值一定等于( )A .-4B .4C .p 2D .-p 2答案:A 解析:①焦点弦AB ⊥x 轴,则x 1=x 2=p 2,则x 1x 2=p 24; ②若焦点弦AB 不垂直于x 轴, 可设直线AB :y =k ⎝⎛⎭⎪⎫x -p 2, 联立y 2=2px ,得k 2x 2-(k 2p +2p )x +p 2k 24=0,则x 1x 2=p 24.∵y 21=2px 1,y 22=2px 2,∴y 21y 22=4p 2x 1x 2=p 4. 又∵y 1y 2<0,∴y 1y 2=-p 2. 故y 1y 2x 1x 2=-4. 4.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的动点,点P 到准线的距离为d ,且点P 在y 轴上的射影是M ,点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫72,4,则|P A |+|PM |的最小值是( )A.72 B .4 C.92D .5答案:C 解析:设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,则F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0.又点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫72,4在抛物线的外侧,抛物线的准线方程为x =-12,则|PM |=d -12.又|P A |+d =|P A |+|PF |≥|AF |=5, 所以|P A |+|PM |≥92.5.设F 为抛物线y 2=6x 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 →|=( ) A .4 B .6 C .9D .12答案:C 解析:由题意,得抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,准线方程为x =-32.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),∵F A →+FB →+FC →=0,∴点F 是△ABC 的重心, ∴x 1+x 2+x 3=92. 由抛物线的定义,可得|F A |=x 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=x 1+32,|FB |=x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=x 2+32, |FC |=x 3-⎝⎛⎭⎪⎫-32=x 3+32,∴|F A →|+|FB →|+|FC →|=x 1+32+x 2+32+x 3+32 =9.6.[2019石家庄模拟]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=833y B .x 2=1633y C .x 2=8yD .x 2=16y答案:D 解析:因为x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为2,所以c a =2,即c 2a 2=a 2+b 2a 2=4,所以ba = 3.x 2=2py 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,x 2a2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b a x ,即y =±3x .由题意得p21+(3)2=2,所以p =8.故C 2的方程为x 2=16y .7.[2019永州模拟]已知点M ,N 是抛物线y =4x 2上不同的两点,F 为抛物线的焦点,且满足∠MFN =135°,弦MN 的中点P 到直线l :y =-116的距离为d ,若|MN |2=λ·d 2,则λ的最小值为( )A.22 B .1-22 C .1+22D .2+ 2答案:D 解析:抛物线y =4x 2的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116, 准线为y =-116,设|MF |=a ,|NF |=b ,由∠MFN =135°, 可得|MN |2=|MF |2+|NF |2-2|MF |·|NF |·cos ∠MFN =a 2+b 2+2ab , 由抛物线的定义,可得M 到准线的距离为|MF |,N 到准线的距离为|NF |, 由梯形的中位线定理,可得d =12(|MF |+|NF |)=12(a +b ),由|MN |2=λ·d 2,可得14λ=a 2+b 2+2ab (a +b )2=1-(2-2)ab (a +b )2≥1-(2-2)ab (2ab )2=1-2-24=2+24,可得λ≥2+2,当且仅当a =b 时,取得最小值2+ 2.8.如图,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则b a =________.答案:1+2 解析:|OD |=a2,|DE |=b ,|DC |=a ,|EF |=b ,故C ⎝⎛⎭⎪⎫a 2,-a ,F ⎝⎛⎭⎪⎫a 2+b ,b ,又抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点, 从而有⎩⎪⎨⎪⎧(-a )2=2p ×a 2,b 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+b ,即⎩⎪⎨⎪⎧a =p ,b 2=ap +2bp , ∴b 2=a 2+2ab ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-2·ba -1=0, 又b a >1,∴ba =1+ 2.9.[2019河南安阳一模]已知抛物线C 1:y =ax 2(a >0)的焦点F 也是椭圆C 2:y 24+x 2b 2=1(b >0)的一个焦点,点M ,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1分别为曲线C 1,C 2上的点,则|MP |+|MF |的最小值为________.答案:2 解析:将P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1代入y 24+x2b 2=1,可得 14+94b 2=1,∴b =3,∴c =1,∴抛物线的焦点F 为(0,1), ∴抛物线C 1的方程为x 2=4y , 准线为直线y =-1.设点M 在准线上的射影为D , 根据抛物线的定义可知,|MF |=|MD |,∴要求|MP |+|MF |的最小值,即求|MP |+|MD |的最小值,易知当D ,M ,P 三点共线时,|MP |+|MD |最小,最小值为1-(-1)=2.10.[2019湖北武汉一模]设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l .过焦点的直线分别交抛物线于A ,B 两点,分别过点A ,B 作l 的垂线,垂足分别为点C ,D .若|AF |=2|BF |,且△CDF 的面积为2,则p 的值为________.答案:233 解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 因为直线AB 过焦点F ,所以y 1y 2=-p 2. 不妨设点A 在第一象限,因为|AF |=2|BF |,所以|y 1|=2|y 2|,所以-2y 22=-p 2.解得y 2=-22p ,所以y 1=-2y 2=2p . 所以S △CDF =12|y 1-y 2|×p =12×322p 2=2, 解得p =233.11.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上一点,横坐标为4,且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的距离等于5,过A作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)若过M 作MN ⊥F A ,垂足为N ,求点N 的坐标. 解:(1)抛物线y 2=2px 的准线为x =-p2, 于是4+p2=5,∴p =2, ∴抛物线的方程为y 2=4x . (2)由(1)知,点A 的坐标是(4,4). 由题意,得B (0,4),M (0,2), 又∵F (1,0),∴k F A =43. ∵MN ⊥F A ,∴k MN =-34, ∴直线F A 的方程为y =43(x -1),① 直线MN 的方程为y =-34x +2,② 由①②联立,得x =85,y =45,∴N 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫85,45.。
100高中数学高考总复习抛物线习题及详解100

高中数学高考总复习抛物线习题(附参考答案)一、选择题1.(2010·湖北黄冈)若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的右焦点重合,则p 的值为( )A .-2B .2C .-4D .4[答案] D[解析] 椭圆中,a 2=6,b 2=2,∴c =a 2-b 2=2,∴右焦点(2,0),由题意知p2=2,∴p =4.2.已知点M 是抛物线y 2=2px (p >0)上的一点,F 为抛物线的焦点,若以|MF |为直径作圆,则这个圆与y 轴的关系是( )A .相交B .相切C .相离D .以上三种情形都有可能 [答案] B[解析] 如图,由MF 的中点A 作准线l 的垂线AE ,交直线l 于点E ,交y 轴于点B ;由点M 作准线l 的垂线MD ,垂足为D ,交y 轴于点C ,则MD =MF ,ON =OF , ∴AB =OF +CM 2=ON +CM 2=DM 2=MF 2, ∴这个圆与y 轴相切.3.(2010·山东文)已知抛物线y 2=2px (p >0),过焦点且斜率为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 =-2[答案] B[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则线段AB 的中点(x 1+x 22,y 1+y 22),∴y 1+y 22=2,∵A 、B 在抛物线y 2=2px 上,∴⎩⎪⎨⎪⎧y 12=2px 1 ①y 22=2px 2 ②①-②得y 12-y 22=2p (x 1-x 2), ∴k AB =y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2=p2,∵k AB =1,∴,p =2 ∴抛物线方程为y 2=4x ,∴准线方程为:x =-1,故选B.4.双曲线x 29-y 24=1的渐近线上一点A 到双曲线的右焦点F 的距离等于2,抛物线y 2=2px (p >0)过点A ,则该抛物线的方程为( )A .y 2=9xB .y 2=4xC .y 2=41313xD .y 2=21313x[答案] C[解析] ∵双曲线x 29-y 24=1的渐近线方程为y =±23x ,F 点坐标为(13,0),设A 点坐标为(x ,y ),则y =±23x ,由|AF |=2⇒(x -13)2+⎝⎛⎭⎫23x 2=2⇒x =913,y =±613,代入y 2=2px 得p =21313,所以抛物线方程为y 2=41313x ,所以选C.5.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )A.172B .3 C. 5D.92[答案] A[解析] 记抛物线y 2=2x 的焦点为F ⎝⎛⎭⎫12,0,准线是l ,由抛物线的定义知点P 到焦点F 的距离等于它到准线l 的距离,因此要求点P 到点(0,2)的距离与点P 到抛物线的准线的距离之和的最小值,可以转化为求点P 到点(0,2)的距离与点P 到焦点F 的距离之和的最小值,结合图形不难得知相应的最小值就等于焦点F 与点(0,2)的距离,因此所求的最小值等于⎝⎛⎭⎫122+22=172,选A. 6.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,过抛物线C 上的点A 作准线l 的垂线,垂足为M ,若△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为,则点A 的坐标为( )A .(2,22)B .(2,-22)C .(2,±2)D .(2,±22)[答案] D[解析] 如图,由题意可得,|OF |=1,由抛物线定义得,|AF |=|AM |,∵△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为3∶1,∴S △AMF S △AOF =12×|AF |×|AM |×sin ∠MAF 12×|OF |×|AF |×sin (π-∠MAF )=3, ∴|AM |=3,设A ⎝⎛⎭⎫y 024,y 0,∴y024+1=3, 解得y 0=±22,∴y 024=2,∴点A 的坐标是(2,±22),故选D.7.(2010·河北许昌调研)过点P (-3,1)且方向向量为a =(2,-5)的光线经直线y =-2反射后通过抛物线y 2=mx ,(m ≠0)的焦点,则抛物线的方程为( )A .y 2=-2xB .y 2=-32xC .y 2=4xD .y 2=-4x[答案] D[解析] 设过P (-3,1),方向向量为a =(2,-5)的直线上任一点Q (x ,y ),则PQ →∥a ,∴x +32=y -1-5,∴5x +2y +13=0,此直线关于直线y =-2对称的直线方程为5x +2(-4-y )+13=0,即5x -2y +5=0,此直线过抛物线y 2=mx 的焦点F ⎝⎛⎭⎫m 4,0,∴m =-4,故选D.8.已知mn ≠0,则方程是mx 2+ny 2=1与mx +ny 2=0在同一坐标系内的图形可能是( )[答案] A[解析] 若mn >0,则mx 2+ny 2=1应为椭圆,y 2=-mn x 应开口向左,故排除C 、D ;∴mn <0,此时抛物线y 2=-mnx 应开口向右,排除B ,选A.9.(2010·山东聊城模考)已知A 、B 为抛物线C :y 2=4x 上的不同两点,F 为抛物线C 的焦点,若F A →=-4FB →,则直线AB 的斜率为( )A .±23B .±32C .±34D .±43[答案] D[解析] ∵F A →=-4FB →,∴|F A →|=4|FB →|,设|BF |=t ,则|AF |=4t ,∴|BM |=|AA 1|-|BB 1|=|AF |-|BF |=3t ,又|AB |=|AF |+|BF |=5t ,∴|AM |=4t ,∴tan ∠ABM =43,由对称性可知,这样的直线AB 有两条,其斜率为±43.10.已知抛物线C 的方程为x 2=12y ,过点A (0,-4)和点B (t,0)的直线与抛物线C 没有公共点,则实数t 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(1,+∞)B.⎝⎛⎭⎫-∞,-22∪⎝⎛⎭⎫22,+∞ C .(-∞,-22)∪(22,+∞) D .(-∞,-22)∪(2,+∞) [答案] B[解析] 由题意知方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2=12y ①x t +y-4=1 ②无实数解由②得y =4xt -4,代入①整理得,2x 2-4x t +4=0,∴Δ=16t 2-32<0,∴t >22或t <-22,故选B. [点评] 可用数形结合法求解,设过点A (0,-4)与抛物线x 2=12y 相切的直线与抛物线切点为M (x 0,y 0),则切线方程为y -y 0=4x 0(x -x 0), ∵过A 点,∴-4-2x 02=4x 0(0-x 0), ∴x 0=±2,∴y 0=4,∴切线方程为y -4=±42x -8, 令y =0得x =±22,即t =±22,由图形易知直线与抛物线无公共点时,t <-22或t >22. 二、填空题11.已知点A (2,0)、B (4,0),动点P 在抛物线y 2=-4x 上运动,则AP →·BP →取得最小值时的点P 的坐标是______.[答案] (0,0)[解析] 设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-y 24,y ,则AP →=⎝⎛⎭⎫-y 24-2,y ,BP →=⎝⎛⎭⎫-y 24-4,y ,AP →·BP →=⎝⎛⎭⎫-y 24-2⎝⎛⎭⎫-y 24-4+y 2=y 416+52y 2+8≥8,当且仅当y =0时取等号,此时点P 的坐标为(0,0).12.(文)(2010·泰安市模拟)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为60°的直线l ,交抛物线于A 、B 两点,且|F A |=3,则抛物线的方程是________.[答案] y 2=3x[解析] 设抛物线准线为l ,作AA 1⊥l ,BB 1⊥l ,FQ ⊥l ,垂足分别为A 1、B 1、Q ,作BM ⊥AA 1垂足为M ,BM 交FQ 于N ,则由条件易知∠ABM =30°,设|BF |=t ,则|NF |=t 2,|MA |=t +32,∵|AM |=|QN |,∴3-t +32=p -t 2,∴p =32,∴抛物线方程为y 2=3x .(理)(2010·泰安质检)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线l 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________.[答案] y 2=3x[解析] 解法1:过A 、B 作准线垂线,垂足分别为A 1,B 1,则|AA 1|=3,|BB 1|=|BF |,∵|BC |=2|BF |,∴|BC |=2|BB 1|,∴|AC |=2|AA 1|=2|AF |=6,∴|CF |=3,∴p =12|CF |=32,∴抛物线方程为y 2=3x .解法2:由抛物线定义,|BF |等于B 到准线的距离,由|BC |=2|BF |得∠BCB 1=30°,又|AF |=3,从而A ⎝⎛⎭⎫p 2+32,332在抛物线上,代入抛物线方程y 2=2px ,解得p =32.点评:还可以由|BC |=2|BF |得出∠BCB 1=30°,从而求得A 点的横坐标为|OF |+12|AF |=p2+32或3-p 2,∴p 2+32=3-p 2,∴p =32.13.已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 且斜率为1的直线交C 于A 、B 两点.设|F A |>|FB |,则|F A |与|FB |的比值等于________.[答案] 3+2 2[解析] 分别由A 和B 向准线作垂线,垂足分别为A 1,B 1,则由条件知,⎩⎪⎨⎪⎧|AA 1|+|BB 1|=|AB |,|AA 1|-|BB 1|=22|AB |,解得⎩⎪⎨⎪⎧|AA 1|=2+24|AB ||BB 1|=2-24|AB |,∴|AA 1||BB 1|=3+22,即|F A ||FB |=3+2 2. 14.(文)若点(3,1)是抛物线y 2=2px 的一条弦的中点,且这条弦所在直线的斜率为2,则p =________.[答案] 2[解析] 设弦两端点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 12=2px 1y 22=2px 2,两式相减得,y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2=2,∵y 1+y 2=2,∴p =2.(理)(2010·衡水市模考)设抛物线x 2=12y 的焦点为F ,经过点P (2,1)的直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,又知点P 恰为AB 的中点,则|AF |+|BF |=________.[答案] 8[解析] 过A 、B 、P 作准线的垂线AA 1、BB 1与PP 1,垂足A 1、B 1、P 1,则|AF |+|BF |=|AA 1|+|BB 1|=2|PP 1|=2[1-(-3)]=8.三、解答题15.(文)若椭圆C 1:x 24+y 2b 2=1(0<b <2)的离心率等于32,抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点在椭圆C 1的顶点上.(1)求抛物线C 2的方程;(2)若过M (-1,0)的直线l 与抛物线C 2交于E 、F 两点,又过E 、F 作抛物线C 2的切线l 1、l 2,当l 1⊥l 2时,求直线l 的方程.[解析] (1)已知椭圆的长半轴长为a =2,半焦距c =4-b 2,由离心率e =ca=4-b 22=32得,b 2=1. ∴椭圆的上顶点为(0,1),即抛物线的焦点为(0,1), ∴p =2,抛物线的方程为x 2=4y .(2)由题知直线l 的斜率存在且不为零,则可设直线l 的方程为y =k (x +1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),∵y =14x 2,∴y ′=12x ,∴切线l 1,l 2的斜率分别为12x 1,12x 2,当l 1⊥l 2时,12x 1·12x 2=-1,即x 1·x 2=-4,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1)x 2=4y 得:x 2-4kx -4k =0, 由Δ=(-4k )2-4×(-4k )>0,解得k <-1或k >0. 又x 1·x 2=-4k =-4,得k =1. ∴直线l 的方程为x -y +1=0.(理)在△ABC 中,CA →⊥CB →,OA →=(0,-2),点M 在y 轴上且AM →=12(AB →+CD →),点C在x 轴上移动.(1)求B 点的轨迹E 的方程;(2)过点F ⎝⎛⎭⎫0,-14的直线l 交轨迹E 于H 、E 两点,(H 在F 、G 之间),若FH →=12HG →,求直线l 的方程.[解析] (1)设B (x ,y ),C (x 0,0),M (0,y 0),x 0≠0, ∵CA →⊥CB →,∴∠ACB =π2,∴2x 0·y 0-x 0=-1,于是x 02=2y 0① M 在y 轴上且AM →=12(AB →+AC →),所以M 是BC 的中点,可得 ⎩⎪⎨⎪⎧x 0+x 2=0y +02=y,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-x ②y 0=y2 ③把②③代入①,得y =x 2(x ≠0),所以,点B 的轨迹E 的方程为y =x 2(x ≠0). (2)点F ⎝⎛⎭⎫0,-14,设满足条件的直线l 方程为: y =kx -14,H (x 1,y 1),G (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -14y =x 2消去y 得,x 2-kx +14=0.Δ=k 2-1>0⇒k 2>1,∵FH →=12HG →,即⎝⎛⎭⎫x 1,y 1+14=12(x 2-x 1,y 2-y 1), ∴x 1=12x 2-12x 1⇒3x 1=x 2.∵x 1+x 2=k ,x 1x 2=14,∴k =±233,故满足条件的直线有两条,方程为:8x +43y +3=0和8x -43y -3=0. 16.(文)已知P (x ,y )为平面上的动点且x ≥0,若P 到y 轴的距离比到点(1,0)的距离小1.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点M (m,0)的直线交曲线C 于A 、B 两点,问是否存在这样的实数m ,使得以线段AB 为直径的圆恒过原点.[解析] (1)由题意得:(x -1)2+y 2-x =1,化简得:y 2=4x (x ≥0).∴点P 的轨迹方程为y 2=4x (x ≥0).(2)设直线AB 为y =k (x -m ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -m )y 2=4x,得ky 2-4y -4km =0,∴y 1+y 2=4k ,y 1·y 2=-4m .∴x 1·x 2=m 2,∵以线段AB 为直径的圆恒过原点, ∴OA ⊥OB ,∴x 1·x 2+y 1·y 2=0.即m 2-4m =0⇒m =0或4.当k 不存在时,m =0或4. ∴存在m =0或4,使得以线段AB 为直径的圆恒过原点.[点评] (1)点P 到定点F (1,0)的距离比到y 轴的距离大1,即点P 到定点F (1,0)的距离与到定直线l :x =-1的距离相等.∴P 点轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线,∴p =2,∴方程为y 2=4x .(理)已知抛物线y 2=4x ,过点(0,-2)的直线交抛物线于A 、B 两点,O 为坐标原点. (1)若OA →·OB →=4,求直线AB 的方程.(2)若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点(n,0),求n 的取值范围.[解析] (1)设直线AB 的方程为y =kx -2 (k ≠0),代入y 2=4x 中得,k 2x 2-(4k +4)x +4=0①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k +4k 2,x 1x 2=4k 2.y 1y 2=(kx 1-2)·(kx 2-2)=k 2x 1x 2-2k (x 1+x 2)+4=-8k.∵OA →·OB →=(x 1,y 1)·(x 2,y 2)=x 1x 2+y 1y 2=4k 2-8k =4,∴k 2+2k -1=0,解得k =-1±2.又由方程①的判别式Δ=(4k +4)2-16k 2=32k +16>0得k >-12,∴k =-1+2,∴直线AB 的方程为(2-1)x -y -2=0.(2)设线段AB 的中点的坐标为(x 0,y 0),则由(1)知x 0=x 1+x 22=2k +2k 2,y 0=kx 0-2=2k,∴线段AB 的垂直平分线的方程是y -2k =-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2k +2k 2. 令y =0,得n =2+2k +2k 2=2k 2+2k+2 =2⎝⎛⎭⎫1k +122+32.又由k >-12且k ≠0得1k <-2,或1k>0, ∴n >2⎝⎛⎭⎫0+122+32=2.∴n 的取值范围为(2,+∞). 17.(文)(2010·全国Ⅰ)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点K (-1,0)的直线l 与C 相交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D .(1)证明:点F 在直线BD 上;(2)设F A →·FB →=89,求△BDK 的内切圆M 的方程. [解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 1,-y 1),l 的方程为x =my -1(m ≠0)(1)将x =my -1(m ≠0)代入y 2=4x 并整理得y 2-4my +4=0,从而y 1+y 2=4m ,y 1y 2=4①直线BD 的方程为y -y 2=y 2+y 1x 2-x 1(x -x 2) 即y -y 2=4y 2-y 1⎝⎛⎭⎫x -y 224 令y =0,得x =y 1y 24=1,所以点F (1,0)在直线BD 上. (2)由(1)知,x 1+x 2=(my 1-1)+(my 2-1)=4m 2-2,x 1x 2=(my 1-1)(my 2-1)=1因为F A →=(x 1-1,y 1),FB →=(x 2-1,y 2),F A →·FB →=(x 1-1,y 1)·(x 2-1,y 2)=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+4=8-4m 2,故8-4m 2=89,解得m =±43,直线l 的方程为3x +4y +3=0,3x -4y +3=0.从而y 2-y 1=±(4m )2-4×4=±437, 故4y 2-y 1=±37 因而直线BD 的方程为3x +7y -3=0,3x -7y -3=0.因为KF 为∠BKD 的角平分线,故可设圆心M (t,0),(-1<t <1),M (t,0)到直线l 及BD 的距离分别为3|t +1|5,3|t -1|4, 由3|t +1|5=3|t -1|4得t =19或t =9(舍去),故圆M 的半径为r =3|t +1|5=23, 所以圆M 的方程为⎝⎛⎭⎫x -192+y 2=49. (理)(2010·揭阳市模考)已知点C (1,0),点A 、B 是⊙O :x 2+y 2=9上任意两个不同的点,且满足AC →·BC →=0,设P 为弦AB 的中点.(1)求点P 的轨迹T 的方程;(2)试探究在轨迹T 上是否存在这样的点:它到直线x =-1的距离恰好等于到点C 的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由.[解析] (1)法一:连结CP ,由AC →·BC →=0知,AC ⊥BC ,∴|CP |=|AP |=|BP |=12|AB |, 由垂径定理知|OP |2+|AP |2=|OA |2,即|OP |2+|CP |2=9,设点P (x ,y ),有(x 2+y 2)+[(x -1)2+y 2]=9,化简得,x 2-x +y 2=4.法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x ,y ),根据题意知,x 12+y 12=9,x 22+y 22=9,2x =x 1+x 2,2y =y 1+y 2,∴4x 2=x 12+2x 1x 2+x 22,4y 2=y 12+2y 1y 2+y 22故4x 2+4y 2=(x 12+y 12)+(2x 1x 2+2y 1y 2)+(x 22+y 22)=18+2(x 1x 2+y 1y 2)①又∵AC →·BC →=0,∴(1-x 1,-y 1)·(1-x 2,-y 2)=0∴(1-x 1)×(1-x 2)+y 1y 2=0,故x 1x 2+y 1y 2=(x 1+x 2)-1=2x -1,代入①式得,4x 2+4y 2=18+2(2x -1),化简得,x 2-x +y 2=4.(2)根据抛物线的定义,到直线x =-1的距离等于到点C (1,0)的距离的点都在抛物线y 2=2px 上,其中p 2=1,∴p =2,故抛物线方程为y 2=4x , 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4xx 2-x +y 2=4得,x 2+3x -4=0, 解得x 1=1,x 2=-4,由于x ≥0,故取x =1,此时y =±2,故满足条件的点存在,其坐标为(1,-2)和(1,2).。
2022版新高考数学一轮复习专题限时练习:54 抛物线 (含解析)

2022年新高考数学专题限时练习(五十四) 抛物线建议用时:40分钟一、选择题1.点M (5,3)到抛物线y =ax 2的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )A .x 2=112y B .x 2=112y 或x 2=-136y C .x 2=-136yD .x 2=12y 或x 2=-36yD [将y =ax 2化为x 2=1a y .当a >0时,准线y =-14a ,则3+14a =6,∴a =112. 当a <0时,准线y =-14a ,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+14a =6,∴a =-136.∴抛物线方程为x 2=12y 或x 2=-36y .]2.(2020·泰安模拟)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,O 为坐标原点,OF 为菱形OBFC 的一条对角线,另一条对角线BC 的长为2,且点B ,C 在抛物线E 上,则p =( )A .1B . 2C .2D .2 2B [由题意,⎝ ⎛⎭⎪⎫p 4,1在抛物线上,代入抛物线方程可得1=p 22,∵p >0,∴p =2,故选B.]3.(2020·北京高考)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ ⊥l 于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( )A .经过点OB .经过点PC.平行于直线OP D.垂直于直线OPB[如图所示:因为线段FQ的垂直平分线上的点到F,Q的距离相等,又点P在抛物线上,根据定义可知,|PQ|=|PF|,所以线段FQ的垂直平分线经过点P.故选B.]4.(多选)(2020·辽宁锦州月考)以下四个命题中,真命题的序号是()①平面内到两定点距离之比等于常数λ(λ≠1)的点的轨迹是圆;②平面内与定点A(-3,0)和B(3,0)的距离之差等于4的点的轨迹方程为x24-y25=1;③点P是抛物线x2=4y上的动点,点P在x轴上的射影是M,点A的坐标是A(1,0),则|P A|+|PM|的最小值是2+1;④已知点P为抛物线y2=4x上一个动点,点Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是17-1.A.①B.②C.③D.④AD[对于①,平面内到两定点的距离之比为定值(不等于1)的点的轨迹是圆,这个圆被称为阿波罗尼斯圆,所以①正确;对于②,根据题意,结合双曲线的定义,可知题中点的轨迹是双曲线的一支,所以②错误;对于③,根据题意,结合抛物线的定义,可求得|P A|+|PM|的最小值应为2-1,所以③错误;对于④,根据抛物线的定义,可知抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离是相等的,将其转化为到焦点的距离,结合圆的相关性质可知④是正确的.]5.(多选)(2020·山东胶州一中月考)已知抛物线y2=4x上一点P到准线的距离为d1,到直线l:4x-3y+11=0的距离为d2,则d1+d2的取值可以为()A.3 B.4C. 5 D.10ABD[抛物线上的点P到准线的距离等于到焦点F(1,0)的距离,过焦点F作直线4x-3y+11=0的垂线,则F到直线的距离为d1+d2的最小值,如图所示:所以(d1+d2)min=|4-0+11|42+(-3)2=3,故选ABD.]6.(2020·江西萍乡一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线l:x =-1,点M在抛物线C上,点M在直线l:x=-1上的射影为A,且直线AF的斜率为-3,则△MAF的面积为()A. 3 B.2 3C.4 3 D.8 3C[如图所示,设准线l与x轴交于点N.则|FN|=2.∵直线AF的斜率为-3,∴∠AFN=60°.∴∠MAF=60°,|AF|=4.由抛物线的定义可得|MA|=|MF|,∴△AMF是边长为4的等边三角形.∴S△AMF=34×42=4 3.故选C.]二、填空题7.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(2,0),则抛物线C的方程是________;若M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N,且M为FN的中点,则|FN|=________.y2=8x6[抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(2,0),可得p=4,则抛物线C的方程是y2=8x.由M为FN的中点,得M的横坐标为1,代入抛物线方程得y =±22,则M(1,±22),则点N的坐标为(0,±42),所以|FN|=22+(42)2=6.]8.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.26[建立平面直角坐标系如图所示,设抛物线方程为x2=-2py(p>0).由题意可知抛物线过点(2,-2),故4=4p,∴p=1,∴x2=-2y.故当y=-3时,x2=6,即x= 6.所以当水位降1米后,水面宽26米.]9.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作一条直线交抛物线于A,B两点.若|AF|=3,则|BF|=________.32[法一:由题意可知F(1,0),设A(x A,y A),B(x B,y B),点A在第一象限,则|AF|=x A+1=3,所以x A=2,y A=22,所以直线AB的斜率为k=222-1=2 2.则直线AB的方程为y=22(x-1),与抛物线方程联立整理得2x 2-5x +2=0,x A +x B =52, 所以x B =12,所以|BF |=12+1=32.法二:由1|AF |+1|BF |=2p 可知1|BF |=1-13=23, ∴|BF |=32.] 三、解答题10.如图,抛物线的顶点在原点,圆(x -2)2+y 2=4的圆心恰是抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)一条直线的斜率等于2,且过抛物线焦点,它依次截抛物线和圆于A ,B ,C ,D 四点,求|AB |+|CD |的值.[解] (1)设抛物线方程为y 2=2px (p >0), ∵圆(x -2)2+y 2=22的圆心恰是抛物线的焦点, ∴p =4.∴抛物线的方程为y 2=8x .(2)依题意直线AB 的方程为y =2x -4, 设A (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -4,y 2=8x ,得x 2-6x +4=0,∴x 1+x 2=6,|AD |=x 1+x 2+p =6+4=10. |AB |+|CD |=|AD |-|CB |=10-4=6.11.如图,已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点A (2,m )在抛物线E 上,且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点G (-1,0),延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:GF 为∠AGB 的平分线.[解] (1)由抛物线定义可得|AF |=2+p2=3,解得p =2.∴抛物线E 的方程为y 2=4x .(2)证明:∵点A (2,m )在抛物线E 上,∴m 2=4×2,解得m =±22,由抛物线的对称性,不妨设A (2,22),由A (2,22),F (1,0),∴直线AF 的方程为y =22(x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =22(x -1),y 2=4x ,得2x 2-5x +2=0,解得x =2或12,∴B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2.又G (-1,0),∴k GA =223,k GB =-223, ∴k GA +k GB =0,∴∠AGF =∠BGF . ∴GF 为∠AGB 的平分线.1.已知P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,Q 是圆(x -3)2+(y -1)2=1上的一个动点,N (1,0)是一个定点,则|PQ |+|PN |的最小值为( )A .3B .4C .5D .2+1A [由抛物线方程y 2=4x ,可得抛物线的焦点F (1,0),又N (1,0),所以N 与F 重合.过圆(x -3)2+(y -1)2=1的圆心M 作抛物线准线的垂线MH ,交圆于Q ,交抛物线于P ,则|PQ |+|PN |的最小值等于|MH |-1=3.]2.(2020·济宁三模)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线与抛物线C 的两个交点分别为A ,B ,且满足AF→=2FB →,E 为AB 的中点,则点E 到抛物线准线的距离为( )A .114B .94C .52D .54B [由题意得抛物线y 2=4x 的焦点坐标为(1,0),准线方程为x =-1,设 A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵AF →=2FB →,∴|AF |=2|BF |,∴x 1+1=2(x 2+1), ∴x 1=2x 2+1,∵|y 1|=2|y 2|,∴y 21=4y 22,∴x 1=4x 2,∴x 1=2,x 2=12.∴线段AB 的中点到该抛物线准线的距离为12[(x 1+1)+(x 2+1)]=94.故选B.] 3.已知点A (m,4)(m >0)在抛物线x 2=4y 上,过点A 作倾斜角互补的两条直线l 1和l 2,且l 1,l 2与抛物线的另一个交点分别为B ,C .(1)求证:直线BC 的斜率为定值;(2)若抛物线上存在两点关于BC 对称,求|BC |的取值范围. [解] (1)证明:∵点A (m,4)在抛物线上, ∴16=m 2,∴m =±4, 又m >0,∴m =4. 设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则k AB +k AC =x 1+44+x 2+44=x 1+x 2+84=0,∴x 1+x 2=-8.∴k BC =y 2-y 1x 2-x 1=x 22-x 214(x 2-x 1)=x 1+x 24=-2,∴直线BC 的斜率为定值-2.(2)设直线BC 的方程为y =-2x +b ,P (x 3,y 3),Q (x 4,y 4)关于直线BC 对称,设PQ 的中点为M (x 0,y 0),则k PQ =y 4-y 3x 4-x 3=x 3+x 44=x 02=12,∴x 0=1.∴M (1,-2+b ). 又点M 在抛物线内部, ∴-2+b >14,即b >94.由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x +b ,x 2=4y ,得x 2+8x -4b =0, ∴x 3+x 4=-8,x 3x 4=-4b . ∴|BC |=1+4|x 3-x 4|=5·(x 3+x 4)2-4x 3x 4 =5×64+16b .又b >94,∴|BC |>10 5.∴|BC |的取值范围为(105,+∞).1.(多选)(2020·黑龙江大庆一中月考)如图,过抛物线y 2=8x 的焦点F ,斜率为k 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,与抛物线准线交于C 点,若B 是AC 的中点,则( )A .k =±2 B .k =±2 2 C .|AB |=9D .|AB |=10BC [如图,设A ,B 在准线上的射影分别为D ,E ,连接AD ,BE ,设AB =BC =m ,直线l 的倾斜角为α,则|BE |=m |cos α|,所以|AD |=|AF |=|AB |-|BF |=|AB |-|BE |=m (1-|cos α|),|cos α|=|AD ||AC |=m (1-|cos α|)2m ,解得|cos α|=13,所以|sin α|=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223,故|k |=|tan α|=2 2.由抛物线焦点弦的弦长公式|AB |=2p sin 2α可得|AB |=81-19=9.综上,选BC. 或:由|cos α|=13得tan α=±22,可得直线方程.设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),将直线方程与抛物线方程联立,进而可解得x A +x B =5,于是|AB |=x A +x B +4=9.故选BC.]2.(2020·静安区二模)已知抛物线Γ:y 2=4x 的焦点为F ,若△ABC 的三个顶点都在抛物线Γ上,且F A →+FB→+FC →=0,则称该三角形为“核心三角形”. (1)是否存在“核心三角形”,其中两个顶点的坐标分别为(0,0)和(1,2)?请说明理由;(2)设“核心三角形”ABC 的一边AB 所在直线的斜率为4,求直线AB 的方程;(3)已知△ABC 是“核心三角形”,证明:点A 的横坐标小于2. [解] (1)抛物线Г:y 2=4x 的焦点为F (1,0),由F A →+FB →+FC →=0,得1=x A +x B +x C 3,0=y A +y B +y C3,故第三个顶点的坐标为3(1,0)-(0,0)-(1,2)=(2,-2),但点(2,-2)不满足抛物线的方程,即点(2,-2)不在抛物线上,所以这样的“核心三角形”不存在.(2)设直线AB 的方程为y =4x +t ,与y 2=4x 联立,可得y 2-y +t =0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3), y 1+y 2=1,x 1+x 2=14(y 1+y 2-2t )=14-12t , 由(x 1+x 2+x 3,y 1+y 2+y 3)=(3,0), 可得x 3=12t +114,y 3=-1, 代入方程y 2=4x ,可得11+2t =1, 解得t =-5,所以直线AB 的方程为4x -y -5=0.(3)证明:设直线BC 的方程为x =ny +m ,与y 2=4x 联立,可得y 2-4ny -4m =0,因为直线BC 与抛物线相交,故判别式Δ=16(n 2+m )>0,y 1+y 2=4n , 所以x 1+x 2=n (y 1+y 2)+2m =4n 2+2m , 可得点A 的坐标为(-4n 2-2m +3,-4n ), 又因为A 在抛物线上,故16n2=-16n2-8m+12,可得m=-4n2+3,2,因为m>-n2,所以n2<12故A的横坐标为-4n2-2m+3=-4n2+8n2=4n2<2.。
高考数学复习抛物线方程专题练习(附答案)

高考数学复习抛物线方程专题练习(附答案)平面内,到定点与定直线的隔断相等的点的轨迹叫做抛物线。
以下是抛物线方程专题练习,请考生查缺补漏。
(2019泰州中学检测)给定圆P:x2+y2=2x及抛物线S:y2=4x,过圆心P作直线l,此直线与上述两曲线的四个交点,自上而下顺次记为A,B,C,D,要是线段AB,BC,CD的长按此顺序组成一个等差数列,求直线l的方程.[解] 圆P的方程为(x-1)2+y2=1,则其直径长|BC|=2,圆心为P(1,0),设l的方程为ky=x-1,即x=ky+1,代入抛物线方程得:y2=4ky+4,设A(x1,y1),D(x2,y2),有则(y1-y2)2=(y1+y2)2-4y1y2=16(k2+1).故|AD|2=(y1-y2)2+(x1-x2)2=(y1-y2)2+2=(y1-y2)2=16(k2+1)2,因此|AD|=4(k2+1).根据等差数列性质得2|BC|=|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,|AD|=3|BC|=6,即4(k2+1)=6,k=,即l方程为x-y-=0或x+y-=0.2.(2019苏州调研)设抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,议决点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线的准线上,且BCx轴.求证:直线AC议决原点O.【常规证法】抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,显然直线AB 的斜率不为0,当AB斜率不存在时,直线AP方程为x=,不妨设A在第一象限,则易知A,B,C,此时kOA==2,kOC==2.kOA=kOC,A,O,C三点共线,即直线AC议决原点O.当AB斜率存在且不为0时,设直线AB方程为y=k代入y2=2px 得k2x2-(k2+2)px+=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=,(y1y2)2=p4,由题意知y1y20,y1y2=-p2kOC======kOA直线AC过原点O,综上,直线AC议决原点O.【奇妙证法】因为抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,而直线AB的斜率不为零,所以议决点F的直线AB的方程可设为x=my+.代入抛物线方程消去x得y2-2pmy-p2=0.若记A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是该方程的两个根,所以y1y2=-p2.因为BCx轴,且点C在准线x=-上,所以点C的坐标为,故直线CO的斜率为k===,即k也是直线OA的斜率,所以直线AC议决原点O.3.(2019南师附中检测)设A(x1,y1),B(x2,y2)为抛物线y2=2px(p0)上位于x轴两侧的两点.(1)若y1y2=-2p,证明直线AB恒过一个定点;(2)若p=2,AOB(O是坐标原点)为钝角,求直线AB在x轴上的截距的取值范畴.[解] (1)设直线AB在x轴上的截距为t,则可设直线AB的方程为x=my+t.代入y2=2px得y2=2p(my+t),即y2-2pmy-2pt=0,于是-2p=y1y2=-2pt,所以t=1,即直线AB 恒过定点(1,0).(2)因为AOB为钝角,所以0,即x1x2+y1y20.y=2px1,y=2px2,yy=2px12px2,于是x1x2===t2,故x1x2+y1y2=t2-2pt=t2-4t.解不等式t2-4t0,得00)把点P(-2,-4)代入得(-4)2=-2p(-2).解得p=4,抛物线方程为y2=-8x.当焦点在y轴负半轴上时,设方程为x2=-2py(p0),把点P(-2,-4)代入得(-2)2=-2p(-4).解得p=.抛物线方程为x2=-y.综上可知抛物线方程为y2=-8x或x2=-y.[答案] y2=-8x或x2=-y4.(2019广东高考)已知抛物线C的极点为原点,其焦点F(0,c)(c0)到直线l:x-y-2=0的隔断为.设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,此中A,B为切点.(1)求抛物线C的方程;(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;(3)当点P在直线l上移动时,求|AF||BF|的最小值.[解题思路] (1)由点到直线的隔断求c的值,得到F(0,c)后可得抛物线的方程;(2)采取设而不求计谋,先设出A(x1,y1),B(x2,y2),连合导数求切线PA,PB的方程,代入点P 的坐标,根据布局,可得直线AB的方程;(3)将|AF||BF|转化为关于x(或y)的函数,再求最值.[解] (1)依题意,设抛物线C的方程为x2=4cy(c0),由点到直线的隔断公式,得=,解得c=1(负值舍去),故抛物线C的方程为x2=4y.(2)由x2=4y,得y=x2,其导数为y=x.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x=4y1,x=4y2,切线PA,PB的斜率分别为x1,x2,所以切线PA的方程为y-y1=(x-x1),即y=x-+y1,即x1x-2y-2y1=0.同理可得切线PB的方程为x2x-2y-2y2=0.因为切线PA,PB均过点P(x0,y0),所以x1x0-2y0-2y1=0,x2x0-2y0-2y2=0,所以和为方程x0x-2y0-2y=0的两组解.所以直线AB的方程为x0x-2y-2y0=0.(3)由抛物线定义可知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,所以|AF||BF|=(y1+1)(y2+1)=y1y2+(y1+y2)+1.由消去x并整理得到关于y的方程为y2+(2y0-x)y+y=0.由一元二次方程根与系数的干系得y1+y2=x-2y0,y1y2=y.所以|AF||BF|=y1y2+(y1+y2)+1=y+x-2y0+1.又点P(x0,y0)在直线l上,所以x0-y0-2=0,即x0=y0+2,所以y+x-2y0+1=2y+2y0+5=22+,所以当y0=-时,|AF||BF|取得最小值,且最小值为.抛物线方程专题练习及答案就分享到这里,查字典数学网预祝考生可以考上自己理想的大学。
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高考数学复习抛物线方程专题练习(附答案)
平面内,到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
以下是抛物线方程专题练习,请考生查缺补漏。
(2021泰州中学检测)给定圆P:x2+y2=2x及抛物线S:y2=4x,过圆心P作直线l,此直线与上述两曲线的四个交点,自上而下依次记为A,B,C,D,假设线段AB,BC,CD的长按此顺序构成一个等差数列,求直线l的方程.
[解] 圆P的方程为(x-1)2+y2=1,那么其直径长|BC|=2,圆心为P(1,0),设l的方程为ky=x-1,即x=ky+1,代入抛物线方程得:y2=4ky+4,设A(x1,y1),D(x2,y2),有
那么(y1-y2)2=(y1+y2)2-4y1y2=16(k2+1).
故|AD|2=(y1-y2)2+(x1-x2)2=(y1-y2)2+2
=(y1-y2)2=16(k2+1)2,
因此|AD|=4(k2+1).
依据等差数列性质得2|BC|=|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,
|AD|=3|BC|=6,即4(k2+1)=6,k=,
即l方程为x-y-=0或x+y-=0.
2.(2021苏州调研)设抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线的准线上,且BCx轴.求证:直线AC经过原点O.
【惯例证法】抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,显然直线AB 的斜率不为0,当AB斜率不存在时,直线AP方程为x=,无
妨设A在第一象限,那么易知A,B,C,此时kOA==2,kOC==2.kOA=kOC,
A,O,C三点共线,即直线AC经过原点O.
当AB斜率存在且不为0时,设直线AB方程为y=k代入y2=2px 得k2x2-(k2+2)px+=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),那么x1x2=,
(y1y2)2=p4,由题意知y1y20,y1y2=-p2
kOC======kOA
直线AC过原点O,
综上,直线AC经过原点O.
【巧妙证法】由于抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,而直线AB的斜率不为零,所以经过点F的直线AB的方程可设为
x=my+.代入抛物线方程消去x得y2-2pmy-p2=0.
假定记A(x1,y1),B(x2,y2),那么y1,y2是该方程的两个根,所以y1y2=-p2.
由于BCx轴,且点C在准线x=-上,所以点C的坐标为,
故直线CO的斜率为k===,即k也是直线OA的斜率,所以直线AC经过原点O.
3.(2021南师附中检测)设A(x1,y1),B(x2,y2)为抛物线y2=2px(p0)上位于x轴两侧的两点.
(1)假定y1y2=-2p,证明直线AB恒过一个定点;
(2)假定p=2,AOB(O是坐标原点)为钝角,求直线AB在x轴
上的截距的取值范围.
[解] (1)设直线AB在x轴上的截距为t,那么可设直线AB 的方程为x=my+t.代入y2=2px得y2=2p(my+t),即
y2-2pmy-2pt=0,于是-2p=y1y2=-2pt,所以t=1,即直线AB 恒过定点(1,0).
(2)由于AOB为钝角,所以0,即x1x2+y1y20.y=2px1,y=2px2,yy=2px12px2,于是x1x2===t2,故x1x2+y1y2=t2-2pt=t2-4t.解不等式t2-4t0,得00)
把点P(-2,-4)代入得(-4)2=-2p(-2).
解得p=4,抛物线方程为y2=-8x.
当焦点在y轴负半轴上时,设方程为x2=-2py(p0),
把点P(-2,-4)代入得(-2)2=-2p(-4).
解得p=.抛物线方程为x2=-y.
综上可知抛物线方程为y2=-8x或x2=-y.
[答案] y2=-8x或x2=-y
4.(2021广东高考)抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,
c)(c0)到直线l:x-y-2=0的距离为.设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程;
(3)当点P在直线l上移动时,求|AF||BF|的最小值.
[解题思绪] (1)由点到直线的距离求c的值,失掉F(0,c)
后可得抛物线的方程;(2)采用设而不求战略,先设出A(x1,y1),B(x2,y2),结合导数求切线PA,PB的方程,代入点P 的坐标,依据结构,可得直线AB的方程;(3)将|AF||BF|转化为关于x(或y)的函数,再求最值.
[解] (1)依题意,设抛物线C的方程为x2=4cy(c0),
由点到直线的距离公式,得=,
解得c=1(负值舍去),故抛物线C的方程为x2=4y.
(2)由x2=4y,得y=x2,其导数为y=x.
设A(x1,y1),B(x2,y2),那么x=4y1,x=4y2,
切线PA,PB的斜率区分为x1,x2,
所以切线PA的方程为y-y1=(x-x1),
即y=x-+y1,即x1x-2y-2y1=0.
同理可得切线PB的方程为x2x-2y-2y2=0.
由于切线PA,PB均过点P(x0,y0),
所以x1x0-2y0-2y1=0,x2x0-2y0-2y2=0,
所以和为方程x0x-2y0-2y=0的两组解.
所以直线AB的方程为x0x-2y-2y0=0.
(3)由抛物线定义可知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,
所以|AF||BF|=(y1+1)(y2+1)=y1y2+(y1+y2)+1.
由消去x并整理失掉关于y的方程为y2+(2y0-x)y+y=0.
由一元二次方程根与系数的关系得
y1+y2=x-2y0,y1y2=y.
所以|AF||BF|=y1y2+(y1+y2)+1
=y+x-2y0+1.
又点P(x0,y0)在直线l上,所以x0-y0-2=0,
即x0=y0+2,
所以y+x-2y0+1=2y+2y0+5=22+,
所以当y0=-时,|AF||BF|取得最小值,且最小值为.
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