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03-抛物线
【知识点】
一、抛物线的标准方程、类型及其几何性质 ():
标准方程
图形
焦点
准线
范围
对称轴
轴
轴
顶点
(0,0)
离心率
二、抛物线的焦半径、焦点弦
1.焦点弦:过抛物线焦点的弦,若,则
(1) x0+, (2),-p2
(3) 弦长,,即当x1=x2时,通径最短为2p
(4) 若AB的倾斜角为θ,则=
(5)+=
2. 通径:过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦。过焦点的所有弦中最短的弦,也被称做通径.其长度为2p.
3. 的参数方程为(为参数),的参数方程为(为参数).
4、弦长公式:
三、抛物线问题的基本方法
1. 直线与抛物线的位置关系
直线,抛物线,
,消y得:
(1)当k=0时,直线与抛物线的对称轴平行,有一个交点;
(2)当k≠0时,
Δ>0,直线与抛物线相交,两个不同交点;
Δ=0, 直线与抛物线相切,一个切点;
Δ<0,直线与抛物线相离,无公共点。
(3) 若直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线必相切吗?(不一定)
2. 关于直线与抛物线的位置关系问题常用处理方法
直线: 抛物线,
① 联立方程法:
设交点坐标为,,则有,以及,还可进一步求出,
在涉及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比如
a. 相交弦AB的弦长
或
b. 中点, ,
② 点差法:
设交点坐标为,,代入抛物线方程,得
将两式相减,可得
a. 在涉及斜率问题时,
b. 在涉及中点轨迹问题时,设线段的中点为,,
即,
同理,对于抛物线,若直线与抛物线相交于两点,点是弦的中点,则有
(注意能用这个公式的条件:1)直线与抛物线有两个不同的交点,2)直线的斜率存在,且不等于零)
【典型例题】
考点1 抛物线的定义
题型 利用定义,实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换
[例1 ]已知点P在抛物线y2 = 4x上,那么点P到点Q(2,-1)的距离与点P到抛物线焦点距离之和的最小值为
[解析]过点P作准线的垂线交准线于点R,由抛物线的定义知,,当P点为抛物线与垂线的交点时,取得最小值,最小值为点Q到准线的距离 ,因准线方程为x=-1,故最小值为3
1.已知抛物线的焦点为,点,在抛物线上,且、、成等差数列, 则有 ( )
A. B.
C. D.
[解析]C 由抛物线定义,即:.
2. 已知点F是抛物线的焦点,M是抛物线上的动点,当最小时,
M点坐标是 ( )
A. B. C. D.
[解析] 设M到准线的距离为,则,当最小时,M点坐标是,选C
考点2 抛物线的标准方程
题型:求抛物线的标准方程
[例2 ] 求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:
(1)过点(-3,2) (2)焦点在直线上
[解析] (1)设所求的抛物线的方程为或,
∵过点(-3,2) ∴
∴
∴抛物线方程为或,
前者的准线方程是后者的准线方程为
(2)令得,令得,
∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2),当焦点为(4,0)时,
∴,此时抛物线方程;焦点为(0,-2)时
∴,此时抛物线方程.
∴所求抛物线方程为或,对应的准线方程分别是.
3.若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则的值
[解析]
4. 对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件:
①焦点在y轴上;
②焦点在x轴上;
③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;
④抛物线的通径的长为5;
⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1).
能使这抛物线方程为y2=10x的条件是____________.(要求填写合适条件的序号)
[解析] 用排除法,由抛物线方程y2=10x可排除①③④,从而②⑤满足条件.
5. 若抛物线的顶点在原点,开口向上,F为焦点,M为准线与Y轴的交点,A为抛物线上一点,且,求此抛物线的方程
[解析] 设点是点在准线上的射影,则,由勾股定理知,点A的横坐标为,代入方程得或4,抛物线的方程或
考点3 抛物线的几何性质
题型:有关焦半径和焦点弦的计算与论证
[例3 ]设A、B为抛物线上的点,且(O为原点),则直线AB必过的定点坐标为__________.
[解析]设直线OA方程为,由解出A点坐标为
解出B点坐标为,直线AB方程为,令得,直线AB必过的定点
补充:
抛物线的几个常见结论及其应用
结论一:若AB是抛物线的焦点弦(过焦点的弦),且,,
则:,。
证明:因为焦点坐标为F(,0),当AB不垂直于x轴时,可设直线AB的方程为: ,
由得: ∴,。
当AB⊥x轴时,直线AB方程为,则,,∴,同上也有:。
例:已知直线AB是过抛物线焦点F,求证:为定值。
证明:设,,由抛物线的定义知:,,又+=,所以+=-p,且由结论一知:。
则: =
结论二:(1)若AB是抛物线的焦点弦,且直线AB的倾斜角为α,则(α≠0)。(2)焦点弦中通径(过焦点且垂直于抛物线对称轴的弦)最短。
证明:(1)设,,设直线AB:
由得:, ∴,,
∴。
易验证,结论对斜率不存在时也成立。
(2)由(1):AB为通径时,,的值最大,最小。
例:已知过抛物线的焦点的弦AB长为12,则直线AB倾斜角为 。
解:由结论二,12=(其中α为直线AB的倾斜角),
则,所以直线AB倾斜角为或。
结论三:两个相切:(1)以抛物线焦点弦为直径的圆与准线相切。
(2)过抛物线焦点弦的两端点向准线作垂线,以两垂足为直径端点的圆与焦点弦相切。
已知AB是抛物线的过焦点F的弦,求证:(1)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切。
(2)分别过A、B做准线的垂线,垂足为M、N,求证:以MN为直径的圆与直线AB相切。
证明:(1)设AB的中点为Q,过A、Q、B向准线l作垂线,
垂足分别为M、P、N,连结AP、BP。
由抛物线定义:,,
∴,
∴以AB为直径为圆与准线l相切
(2)作图如(1),取MN中点P,连结PF、MF、NF,
∵,AM∥OF,∴∠AMF=∠AFM,∠AMF=∠MFO,
∴∠AFM=∠MFO。同理,∠BFN=∠NFO,
∴∠MFN=(∠AFM+∠MFO+∠BFN+∠NFO)=90°,
∴,
∴∠PFM=∠FMP
∴∠AFP=∠AFM+∠PFM=∠FMA+∠FMP=∠PMA=90°,∴FP⊥AB
∴以MN为直径为圆与焦点弦AB相切。
结论四:若抛物线方程为,过(,0)的直线与之交于A、B两点,则OA⊥OB。反之也成立。
证明:设直线AB方程为:,由 得, △>0,,
∵AO⊥BO,∴⊥∴
将,代入得,。∴直线AB恒过定点(0,1)。
∴当且仅当k=0时,取最小值1。
结论五:对于抛物线,其参数方程为设抛物线上动点坐标为,为抛物线的顶点,显然,即的几何意义为过抛物线顶点的动弦的斜率.
例 直线与抛物线相交于原点和点,为抛物线上一点,和垂直,且线段长为,求的值.
解析:设点分别为,则,.
的坐标分别为...
【课堂练习】
A 抛物线
1.抛物线y2=-8x的焦点坐标是( )
A.(2,0) B.(-2,0) C.(4,0) D.(-4,0)
2.设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F,且和y轴交于点A.若△OAF(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )
A.y2=±4x B.y2=±8x C.y2=4x D.y2=8x
3.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.2 B.3 C.5(11) D.16(37)
4.点A,B在抛物线x2=2py(p>0)上,若A,B的中点是(x0,y0),当直线AB的斜率存在时,其斜率为( )
A.y0(2p) B.y0(p) C.x0(p) D.p(x0)
5.[2010·福建卷] 以抛物线y2=4x的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( )
A.x2+y2+2x=0 B.x2+y2+x=0 C.x2+y2-x=0 D.x2+y2-2x=0
6.[2010·山东卷] 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=1 B.x=-1 C.x=2 D.x=-2
7.[2010·陕西卷] 已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,则p的值为( )
A.2(1) B.1 C.2 D.4
8.[2010·辽宁卷] 设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-,那么|PF|=( )
A.4 B.8 C.8 D.16
9.[2011·东北三校模拟] 已知抛物线y=ax2的准线方程为y=1,则a的值为________.
10.[2010·浙江卷] 设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点A(0,2).若线段FA的中点B在抛物线上,则B到该抛物线准线的距离为________.
11.给定抛物线C:y2=4x,过点A(-1,0),斜率为k的直线与C相交于M,N两点,若线段MN的中点在直线x=3上,则k=________.
12.(13分)[2011·西城一模] 已知抛物线y2=4x的焦点为F,直线l过点M(4,0).
(1)若点F到直线l的距离为,求直线l的斜率;
(2)设A,B为抛物线上两点,且直线AB不与x轴垂直,若线段AB的垂直平分线恰好过点M,求证:线段AB中点的横坐标为定值.
13.(12分)[2011·西城一模] 已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线交y轴正半轴于点P,交抛物线于A,B两点,其中点A在第一象限.
(1)求证:以线段FA为直径的圆与y轴相切;
(2)若→(FA)=λ1→(AP),→(BF)=λ2→(FA),λ2(λ1)∈2(1),求λ2的取值范围.
B 抛物线
1.若点P(x,y)到点F(0,2)的距离比它到直线y+4=0的距离小2,则P(x,y)的轨迹方程为( )
A.y2=8x B.y2=-8x C.x2=8y D.x2=-8y
2.抛物线x2=(2a-1)y的准线方程是y=1,则实数a=( )
A.2(5) B.2(3) C.-2(1) D.-2(3)
3.已知抛物线y2=4x,若过焦点F且垂直于对称轴的直线与抛物线交于A,B两点,O是坐标原点,则△OAB的面积是( )
A.1 B.2 C.4 D.6
4.对于抛物线y2=4x上任意一点Q,点P(a,0)都满足|PQ|≥|a|,则a的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,2] C.[0,2] D.(0,2)
5.已知A,B是抛物线y2=2px(p>0)上的两点,O是原点,若|OA|=|OB|,且△AOB的垂心恰好是抛物线的焦点,则直线AB的方程是( )
A.x=p B.x=3p C.x=2(3)p D.x=2(5)p
6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)均在抛物线上,且2x2=x1+x3,则有( )
A.|FP1|+|FP2|=|FP3|B.|FP1|2+|FP2|2=|FP3|2C.2|FP2|=|FP1|+|FP3|D.|FP2|2=|FP1|·|FP3|
7.已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,则点P到点(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )
A.2(17) B.3 C. D.2(9)
8.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线与x轴的交点为K,点A在C上且|AK|=|AF|,则△AFK的面积为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
9.已知抛物线C的顶点坐标为原点,焦点在x轴上,直线y=x与抛物线C交于A,B两点,若P(2,2)为AB的中点,则抛物线C的方程为________.
10.[2010·全国卷Ⅱ] 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,过M(1,0)且斜率为的直线与l相交于点A,与C的一个交点为B.若→(AM)=→(MB),则p=________.
11.[2010·重庆卷] 已知以F为焦点的抛物线y2=4x上的两点A、B满足→(AF)=3→(FB),则弦AB的中点P到准线的距离为________.
12.(13分)[2012·珠海模拟] 在平面直角坐标系xOy中,设点F,0(1),直线l:x=-2(1),点P在直线l上移动,R是线段PF与y轴的交点,RQ⊥FP,PQ⊥l.
(1)求动点Q的轨迹方程C;
(2)设圆M过A(1,0),且圆心M在曲线C上,TS是圆M在y轴上截得的弦,当M运动时,弦长|TS|是否为定值?请说明理由.
图K50-1
13.(12分)[2010·湖北卷] 已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1.
(1)求曲线C的方程;
(2)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有→(FA)·→(FB)<0?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
A
1.B [解析] 由y2=-8x,易知焦点坐标是(-2,0).
2.B [解析] 抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F坐标为,0(a),则直线l的方程为y=24(a),它与y轴的交点为A2(a),所以△OAF的面积为2(1)4(a)·2(a)=4,解得a=±8.所以抛物线方程为y2=±8x.
3.A [解析] 设动点p到直线l2的距离之和为d,直线l2:x=-1为抛物线y2=4x的准线,由抛物线的定义知,P到l2的距离等于P到抛物线的焦点F(1,0)的距离,故本题转化为在抛物线y2=4x上找一个点P使得P到点F(1,0)和直线l2的距离之和最小,最小值为F(1,0)到直线l1:4x-3y+6=0的距离,即dmin=5(|4-0+6|)=2.
4.D [解析] 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1(2)=2py1,x2(2)=2py2,两式相减得(x1+x2)(x1-x2)=2p(y1-y2),即kAB=x1-x2(y1-y2)=2p(x1+x2)=p(x0).
5.D [解析] 因为已知抛物线的焦点坐标为(1,0),即所求圆的圆心.又知该圆过原点,所以圆的半径为r=1,故所求圆的方程为(x-1)2+y2=1,即x2-2x+y2=0.
6.B [解析] 抛物线的焦点F,0(p),所以过焦点且斜率为1的直线方程为y=x-2(p),即x=y+2(p),
将其代入y2=2px,得y2-2py-p2=0,
所以2(y1+y2)=p=2,所以抛物线方程为y2=4x,
准线方程为x=-1.
7.C [解析] 方法1:∵抛物线的准线方程为x=-2(p),圆的标准方程为(x-3)2+y2=16.
∴3-2(p)=4,∴p=2.
方法2:作图可知,抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切于点(-1,0),所以-2(p)=-1,解得p=2.
8.B [解析] 设准线l与x轴交于点B,连接AF、PF,则|BF|=p=4,∵直线AF的斜率为-,∴∠AFB=60°.在Rt△ABF中,|AF|=cos60°(4)=8.又根据抛物线的定义,得|PA|=|PF|,PA∥BF,∴∠PAF=60°,∴△PAF为等边三角形,故|PF|=|AF|=8.
9.-4(1) [解析] 抛物线方程为x2=a(1)y,故其准线方程是y=-4a(1)=1,解得a=-4(1).
10.4(2) [解析] 设抛物线的焦点F,0(p),由B为线段FA的中点,所以B,1(p),代入抛物线方程得p=,则B到该抛物线准线的距离为4(p)+2(p)=4(3p)=4(2).
11.±2(2) [解析] 过点A(-1,0),斜率为k的直线为y=k(x+1),与抛物线方程联立后消掉y得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),有x1+x1=k2(4-2k2),x1x2=1.
因为线段MN的中点在直线x=3上,所以x1+x2=6,即k2(4-2k2)=6,解得k=±2(2).
而此时k2x2+(2k2-4)x+k2=0的判别式大于零,所以k=±2(2).
12.[解答] (1)由已知,x=4不合题意.设直线l的方程为y=k(x-4).由已知,抛物线C的焦点坐标为(1,0),因为点F到直线l的距离为,所以1+k2(|3k|)=,
解得k=±2(2),所以直线l的斜率为±2(2).
(2)证明:设线段AB中点的坐标为N(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),则直线MN的斜率为x0-4(y0),因为AB不垂直于x轴,所以直线AB的斜率为y0(4-x0),
直线AB的方程为y-y0=y0(4-x0)(x-x0),
联立方程y2=4x,((x-x0),)
消去x,得4(x0)y2-y0y+y0(2)+x0(x0-4)=0,
所以y1+y2=4-x0(4y0),
因为N为AB中点,所以2(y1+y2)=y0,即4-x0(2y0)=y0,
所以x0=2,即线段AB中点的横坐标为定值2.
13.[解答] (1)证明:由已知F,0(p),设A(x1,y1),
则y1(2)=2px1,
圆心坐标为2(y1),圆心到y轴的距离为4(2x1+p),
圆的半径为2(|FA|)=2(1)×2(p)=4(2x1+p),
所以,以线段FA为直径的圆与y轴相切.
(2)解法一:设P(0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由→(FA)=λ1→(AP),→(BF)=λ2→(FA),得
,y1(p)=λ1(-x1,y0-y1),
-x2,-y2(p)=λ2,y1(p),
所以x1-2(p)=-λ1x1,y1=λ1(y0-y1),
2(p)-x2=λ22(p),y2=-λ2y1,
由y2=-λ2y1,得y2(2)=λ2(2)y1(2).
又y1(2)=2px1,y2(2)=2px2,
所以x2=λ2(2)x1.
代入2(p)-x2=λ22(p),得2(p)-λ2(2)x1=λ22(p),2(p)(1+λ2)=x1λ2(1+λ2),
整理得x1=2λ2(p),
代入x1-2(p)=-λ1x1,得2λ2(p)-2(p)=-2λ2(λ1p),
所以λ2(1)=1-λ2(λ1),
因为λ2(λ1)∈2(1),所以λ2的取值范围是,2(4).
解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB:x=my+2(p),
将x=my+2(p)代入y2=2px,得y2-2pmy-p2=0,
所以y1y2=-p2(*).
由→(FA)=λ1→(AP),→(BF)=λ2→(FA),得
,y1(p)=λ1(-x1,y0-y1),
-x2,-y2(p)=λ2,y1(p),
所以x1-2(p)=-λ1x1,y1=λ1(y0-y1),
2(p)-x2=λ22(p),y2=-λ2y1,
将y2=-λ2y1代入(*)式,得y1(2)=λ2(p2),
所以2px1=λ2(p2),x1=2λ2(p).
代入x1-2(p)=-λ1x1,得λ2(1)=1-λ2(λ1),
因为λ2(λ1)∈2(1),所以λ2的取值范围是,2(4).
B
1.C [解析] 点P(x,y)到点F(0,2)的距离比它到直线y+4=0的距离小2,说明点P(x,y)到点F(0,2)的距离与到直线y+2=0即y=-2的距离相等,轨迹为抛物线,其中p=4,故所求的抛物线方程为x2=8y.
2.D [解析] 根据分析把抛物线方程化为x2=-2-a(1)y,则焦参数p=2(1)-a,故抛物线的准线方程是y=2(p)=2(-a),则2(-a)=1,解得a=-2(3).
3.B [解析] 焦点坐标是(1,0),A(1,2),B(1,-2),|AB|=4,故△OAB的面积S=2(1)|AB||OF|=2(1)×4×1=2.
4.B [解析] 设点Q的坐标为0,由|PQ|≥|a|,得y0(2)+02≥a2,整理,得y0(2)(y0(2)+16-8a)≥0,∵y0(2)≥0,∴y0(2)+16-8a≥0,即a≤2+0恒成立.而2+0的最小值为2,所以a≤2.
5.D [解析] A(x0,y0),则B(x0,-y0),由于焦点F2(p),0是抛物线的垂心,所以OA⊥BF.由此得x0(y0)×2(p)=-1,把y0(2)=2px0代入得x0=2(5p),故直线AB的方程是x=2(5)p.
6.C [解析] 由抛物线定义,22(p)=2(p)+2(p),即2|FP2|=|FP1|+|FP3|.
7.A [解析] 依题设P在抛物线准线的投影为P′,抛物线的焦点为F,则F,0(1).依抛物线的定义知P到该抛物线准线的距离为|PP′|=|PF|,则点P到点A(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和d=|PF|+|PA|≥|AF|=2+22(1)=2(17).
8.B [解析] ∵抛物线C:y2=8x的焦点为F(2,0),准线方程为x=-2,∴K(-2,0),
设A(x0,y0),过A点向准线作垂线AB,则B(-2,y0),∵|AK|=|AF|,又AF=AB=x0-(-2)=x0+2,
∴由BK2=AK2-AB2得y0(2)=(x0+2)2,即8x0=(x0+2)2,解得x0=2,∴A(2,±4),∴△AFK的面积为2(1)|KF|·|y0|=2(1)×4×4=8.
9.y2=4x [解析] 设抛物线方程为y2=kx,与y=x联立方程组,消去y,得:x2-kx=0,x1+x2=k=2×2=4,故y2=4x.
10.2 [解析] 过B作BE垂直于准线l于E,∵→(AM)=→(MB),∴M为AB中点,∴|BM|=2(1)|AB|.又斜率为,∠BAE=30°,∴|BE|=2(1)|AB|,∴|BM|=|BE|,
∴M为抛物线的焦点,∴p=2.
11.3(8) [解析] 设A(xA,yA),B(xB,yB),则|AF|=xA+1,|BF|=xB+1,∴xA+1=3(xB+1).①
由几何关系,xA-1=3(1-xB).②
联立①②,得xA=3,xB=3(1),∴所求距离d=2(xA+xB)+1=3(8).
12.[解答] (1)依题意知,
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.
点Q在线段FP的垂直平分线上,∴|PQ|=|QF|.
故动点Q的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线,
其方程为:y2=2x(x>0).
(2)弦长|TS|为定值.理由如下:取曲线C上点M(x0,y0),M到y轴的距离为d=|x0|=x0,
圆的半径r=|MA|=0(2),
则|TS|=2=2-2x0+1(2),
因为点M在曲线C上,所以x0=0,
所以|TS|=2+1(2)=2,是定值.
13.[解答] (1)设P(x,y)是曲线C上任意一点,那么点P(x,y)满足-x=1(x>0).
化简得y2=4x(x>0).
(2)设过点M(m,0)(m>0)的直线l与曲线C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).
设l的方程为x=ty+m,由y2=4x,(x=ty+m,)得y2-4ty-4m=0,Δ=16(t2+m)>0,
于是y1y2=-4m.(y1+y2=4t,)①
又→(FA)=(x1-1,y1),→(FB)=(x2-1,y2),
→(FA)·→(FB)<0⇔(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+y1y2<0.②
又x=4(y2),于是不等式②等价于1·2+y1y2-2+1<0,
⇔16((y1y2)2)+y1y2-4(1)[(y1+y2)2-2y1y2]+1<0.③
由①式,不等式③等价于m2-6m+1<4t2.④
对任意实数t,4t2的最小值为0,所以不等式④对于一切t成立等价于m2-6m+1<0,即3-2<m<3+2.
由此可知,存在正数m,对于过点M(m,0),且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有→(FA)·→(FB)<0,且m的取值范围是(3-2,3+2).
【作业】
一、 选择题: 本大题共12小题,每小题5分,共60分
1.顶点在原点,焦点是F(0,5)的抛物线方程是( )
A.y2=20x B.x2=20y C.y2=20(1)x D.x2=20(1)y
2.抛物线y=-x2的焦点坐标为( )
A.4(1) B.4(1) C.,0(1) D.,0(1)
3.抛物线y=ax2的准线方程是y=2,则实数a的值为( )
A.8(1) B.-8(1) C.8 D.-8
4.(2010年高考陕西卷)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,则p的值为( )
A.2(1) B.1 C.2 D.4
5.(2010年高考湖南卷)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.4 B.6 C.8 D.12
6.若点P到定点F(4,0)的距离比它到直线x+5=0的距离小1,则点P的轨迹方程是( )
A.y2=-16x B.y2=-32x
C.y2=16x D.y2=16x或y=0(x<0)
7.以x轴为对称轴的抛物线的通径(过焦点且与x轴垂直的弦)长为8,若抛物线的顶点在坐标原点,则其方程为( )
A.y2=8x B.y2=-8x C.y2=8x或y2=-8x D.x2=8y或x2=-8y
8.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点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.|FP1|+|FP3|=2|FP2|
D.|FP1|·|FP3|=|FP2|2
9.抛物线y2=12x截直线y=2x+1所得弦长等于( )
A. B.2 C.2(15) D.15
10.以抛物线y2=2px(p>0)的焦半径|PF|为直径的圆与y轴的位置关系为( )
A.相交 B.相离 C.相切 D.不确定
11.过抛物线的焦点且垂直于其对称轴的弦是AB,抛物线的准线交x轴于点M,则∠AMB是( )
A.锐角 B.直角 C.钝角 D.锐角或钝角
12.(2010年高考山东卷)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=1 B.x=-1 C.x=2 D.x=-2
二. 填空题(共4题,每题4分)
13.已知直线x-y-1=0与抛物线y=ax2相切,则a=________.
14.抛物线y2=4x上的点P到焦点F的距离是5,则P点的坐标是________.
15.抛物线y2=4x与直线2x+y-4=0交于两点A与B,F是抛物线的焦点,则|FA|+|FB|=________.
16.边长为1的等边三角形AOB,O为原点,AB⊥x轴,则以O为顶点,且过A、B的抛物线方程是________.
三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(本题满分12分)若抛物线y2=-2px(p>0)上有一点M,其横坐标为-9.它到焦点的距离为10,求抛物线方程和M点的坐标.
18(本题满分12分).抛物线的焦点F在x轴上,直线y=-3与抛物线相交于点A,|AF|=5,求抛物线的标准方程.
19.(本题满分12分)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点在x轴上,其准线l与圆(x-2)2+y2=25相切,求抛物线的方程.
20.(本题满分12分)过点Q(4,1)的抛物线y2=8x的弦AB恰被点Q平分,求AB所在直线方程.
21.(本题满分12分)已知抛物线y2=-x与直线l:y=k(x+1)相交于A,B两点.
(1)求证:OA⊥OB;
(2)当△OAB的面积等于时,求k的值.
22.(2009江苏卷)(本题满分14分)
在平面直角坐标系中,抛物线C的顶点在原点,经过点A(2,2),其焦点F在轴上。
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)求过点F,且与直线OA垂直的直线的方程;
(3)设过点的直线交抛物线C于D、E两点,ME=2DM,记D和E两点间的距离为,求关于的表达式。
参考答案
一.选择题: 本大题共12小题,每小题5分,共60分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
B
B
C
B
C
C
C
A
C
B
B
1.解析:选B.由2(p)=5得p=10,且焦点在y轴正半轴上,故x2=20y.
2.解析:选B.x2=-y,∴2p=1,p=2(1),∴焦点坐标为4(1).
3.解析:选B.由y=ax2,得x2=a(1)y,4a(1)=-2,a=-8(1).
4.解析:选C.由抛物线的标准方程得准线方程为x=-2(p).
由x2+y2-6x-7=0得(x-3)2+y2=16.
∵准线与圆相切,∴3+2(p)=4,∴p=2.
5解析:选B.如图所示,抛物线的焦点为F(2,0),准线方程为x=-2,由抛物线的定义知:|PF|=|PE|=4+2=6.
6.解析:选C.∵点F(4,0)在直线x+5=0的右侧,且P点到点F(4,0)的距离比它到直线x+5=0的距离小1,∴点P到F(4,0)的距离与它到直线x+4=0的距离相等.故点P的轨迹为抛物线,且顶点在原点,开口向右,p=8,故P点的轨迹方程为y2=16x.
7.解析:选C.通径2p=8且焦点在x轴上,故选C.
8.解析:选C.由抛物线定义知|FP1|=x1+2(p),
|FP2|=x2+2(p),|FP3|=x3+2(p),
∴|FP1|+|FP3|=2|FP2|,故选C.
9.解析:选A.令直线与抛物线交于点A(x1,y1),B(x2,y2)
由y2=12x(y=2x+1)得4x2-8x+1=0,
∴x1+x2=2,x1x2=4(1),
∴|AB|=
==.
10. 解析:选C.|PF|=xP+2(p),∴2(|PF|)=2(xP)+4(p),即为PF的中点到y轴的距离.故该圆与y轴相切.
11. 解析:选B.由题意可得|AB|=2p.
又焦点到准线距离|FM|=p,F为AB中点,
∴|FM|=2(1)|AB|,
∴△AMB为直角三角形且∠AMB=90°.
12.解析:选B.∵y2=2px(p>0)的焦点坐标为,0(p),
∴过焦点且斜率为1的直线方程为y=x-2(p),即x=y+2(p),将其代入y2=2px得y2=2py+p2,即y2-2py-p2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=2p,∴2(y1+y2)=p=2,∴抛物线的方程为y2=4x,其准线方程为x=-1.
二. 填空题(共4题,每题4分)
13解析:由y=ax2(x-y-1=0),得ax2-x+1=0,
由Δ=1-4a=0,得a=4(1). 答案:4(1)
14.
解析:设P(x0,y0),则|PF|=x0+1=5,∴x0=4,
∴y0(2)=16,∴y0=±4.
答案:(4,±4)
15.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),
则|FA|+|FB|=x1+x2+2.
又2x+y-4=0(y2=4x)⇒x2-5x+4=0,
∴x1+x2=5,x1+x2+2=7.
答案:7
16.
解析:焦点在x轴正半轴上时,设方程为y2=2px(p>0)代入点(2(3),2(1))得p=12(3),
焦点在x轴负半轴上时,设方程为y2=-2px(p>0),
∴p=-12(3).
综上,所求方程为y2=±6(3)x.
答案:y2=±6(3)x
三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(本题满分12分)若抛物线y2=-2px(p>0)上有一点M,其横坐标为-9.它到焦点的距离为10,求抛物线方程和M点的坐标.
解:由抛物线定义知焦点为F(-2(p),0),准线为x=2(p),
由题意设M到准线的距离为|MN|,
则|MN|=|MF|=10,
即2(p)-(-9)=10,
∴p=2.
故抛物线方程为y2=-4x,将M(-9,y)代入y2=-4x,解得y=±6,
∴M(-9,6)或M(-9,-6).
18(本题满分12分).抛物线的焦点F在x轴上,直线y=-3与抛物线相交于点A,|AF|=5,求抛物线的标准方程.
解:设所求抛物线的标准方程为:
y2=ax(a≠0),A(m,-3).
则由抛物线的定义得5=|AF|=|m+4(a)|,
又(-3)2=am.
所以,a=±2或a=±18.
故所求抛物线的方程为y2=±2x或y2=±18x.
19.(本题满分12分)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点在x轴上,其准线l与圆(x-2)2+y2=25相切,求抛物线的方程.
解:∵焦点在x轴上,
∴准线l与x轴垂直.
∵准线l与圆(x-2)2+y2=25相切,
设准线方程为x=m,
∴|m-2|=5,解得m=7或-3.
即准线方程为x=7或x=-3,
∴所求抛物线方程为y2=-28x或y2=12x.
20.(本题满分12分)过点Q(4,1)的抛物线y2=8x的弦AB恰被点
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