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分层限时跟踪练(四十七)
(限时40分钟)
一、选择题
1.(2015·兰州双基考试)抛物线y2=2px(p>0)上横坐标为6的点到此抛物线焦点的距离为10,则该抛物线的焦点到准线的距离为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【解析】 设抛物线的准线方程为x=-(p>0),
所以+6=10,解得p=8,所以抛物线的焦点到准线的距离为8.
【答案】 B
2.(2015·四川绵阳二诊)抛物线y2=2x上一点M到它的焦点F的距离为,O为坐标原点,则△MFO的面积为( )
A. B. C. D.
【解析】 ∵抛物线y2=2x上一点M(x,y)到它的焦点F的距离为,∴x+=,∴x=1.当x=1时,y=±,∴△OFM的面积为××=.故选B.
【答案】 B
3.已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为2.若抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,则抛物线C2的方程为( )
A.x2=y B.x2=y
C.x2=8y D.x2=16y
【解析】 双曲线的渐近线方程为y=±x,由于e===2,所以=,所以双曲线的渐近线方程为y=±x,抛物线的焦点为,由题意=2,则p=8,所以C2的方程为x2=16y.
【答案】 D
4.(2015·洛阳统考)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,若|AF|=5,则|BF|=( )
A. B.1
C. D.2
【解析】 由题意,设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|=x1+1=5,解得x1=4,y=4x1=16,由对称性,不妨取y1=4,所以直线AB:y=x-,代入抛物线方程得4x2-17x+4=0,∴x1=4,x2=,∴|BF|=x2+1=.
【答案】 C
5.(2015·九江一模)过抛物线y2=8x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,交抛物线的准线于C,若|AF|=6,=λ,则λ的值为( )
A. B. C. D.3
【解析】 设A(x1,y1)(y1>0),B(x2,y2),C(-2,y3),则x1+2=6,解得x1=4,y1=4,直线AB的方程为y=2(x-2),令x=-2,得C(-2,-8),联立方程解得B(1,-2),∴|BF|=1+2=3,|BC|=9,∴λ=3.
【答案】 D
二、填空题
6.(2015·陕西高考)若抛物线y2=2px(p>0)的准线经过双曲线x2-y2=1的一个焦点,则p=__________.
【解析】 抛物线的准线方程为x=-,p>0,双曲线的焦点为F1(-,0),F2(,0),所以-=-,p=2.
【答案】 2
7.过抛物线C:y2=4x的焦点F作直线l交抛物线C于A、B两点,若点A到抛物线的准线的距离为4,则|AB|=________.
【解析】 设A(xA,yA),B(xB,yB),∵y2=4x,∴抛物线的准线为x=-1.焦点F(1,0),又A到准线的距离为4,
∴xA+1=4,∴xA=3.∵xAxB==1,∴xB=,
∴|AB|=xA+xB+p=3++2=.
【答案】
8.(2015·邢台模拟)已知M是抛物线x2=4y上一点,F为其焦点,点A在圆C:(x+1)2+(y-5)2=1上,则|MA|+|MF|的最小值是________.
【解析】 由题意,从点M向抛物线x2=4y的准线l:y=-1引垂线,垂足为M1,则有|MA|+|MF|=|MA|+|MM1|,结合图形知|MA|+|MM1|的最小值为圆心C(-1,5)到y=-1的距离再减去圆C的半径,即等于5.因此|MA|+|MF|的最小值为5.
【答案】 5
三、解答题
9.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.
(1)求该抛物线的方程;
(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若=+λ,求λ的值.
【解】 (1)直线AB的方程是y=2,与y2=2px联立,
从而有4x2-5px+p2=0,
所以x1+x2=.
由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=9,∴p=4,
从而抛物线方程是y2=8x.
(2)由p=4知4x2-5px+p2=0可化为x2-5x+4=0,
从而x1=1,x2=4,y1=-2,y2=4,
从而A(1,-2),B(4,4).
设=(x3,y3)=(1,-2)+λ(4,4)
=(4λ+1,4λ-2),又y=8x3,
所以[2(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,
解得λ=0或λ=2.
图874
10.(2015·福建高考)已知点F为抛物线E:y2=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:以点F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.
【解】 (1)由抛物线的定义得|AF|=2+.
因为|AF|=3,即2+=3,解得p=2,
所以抛物线E的方程为y2=4x.
(2)因为点A(2,m)在抛物线E:y2=4x上,
所以m=±2.
由抛物线的对称性,不妨设A(2,2).
由A(2,2),F(1,0)可得直线AF的方程为y=2(x-1).
由
得2x2-5x+2=0,
解得x=2或x=,从而B.
又G(-1,0),
所以kGA==,kGB==-,
所以kGA+kGB=0,从而∠AGF=∠BGF,这表明点F到直线GA,GB的距离相等,故以F为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切.
1.(2015·成都模拟)抛物线y2=4x的焦点为F,点P(x,y)为该抛物线上的动点,若点A(-1,0),则的最小值是( )
A. B. C. D.
【解析】 抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,如图,过P作PN垂直x=-1于N,
由抛物线的定义可知|PF|=|PN|,连接PA,
在Rt△PAN中,sin∠PAN=,当=最小时,sin∠PAN最小,即∠PAN最小,即∠PAF最大,此时,PA为抛物线的切线,设PA的方程为y=k(x+1),联立得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,所以Δ=(2k2-4)2-4k4=0,解得k=±1,所以∠PAF=∠NPA=45°,==cos∠NPA=,
故选B.
【答案】 B
2.已知F是抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,过点R(2,1)的直线l与抛物线C交于A、B两点,且|RA|=|RB|,|FA|+|FB|=5,则直线l的斜率为( )
A. B.1 C.2 D.
【解析】 依题意知|FA|+|FB|=2=5,解得p=1,设A、B两点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),则y=2x1,y=2x2,两式相减并整理得===1,∴kAB=1.
【答案】 B
3.已知P、Q为抛物线x2=2y上两点,点P,Q的横坐标分别为4,-2,过P、Q分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵坐标为________.
【解析】 由于P、Q为抛物线x2=2y上的点,且横坐标分别为4,-2,则P(4,8),Q(-2,2),从而在点P处的切线斜率k1=4,由点斜式得曲线在点P处的切线方程为y-8=4(x-4),同理在点Q处的切线方程为y-2=-2(x+2).联立这两个直线方程,可解得交点A的纵坐标为-4.
【答案】 -4
4.(2015·绵阳诊断)已知A是抛物线y2=4x上一点,F是抛物线的焦点,直线FA交抛物线的准线于点B(点B在x轴上方),若|AB|=2|AF|,则点A的坐标为___________________________________________________________________.
【解析】 依题意,①若点A位于x轴上方,过点A作抛物线的准线的垂线,垂足记为A1,则有|AB|=2|AF|=2|AA1|,∠BAA1=60°,直线AF的倾斜角为120°.
又点F(1,0),因此直线AF的方程为y=-(x-1).
由得
此时点A的坐标是.
②若点A位于x轴下方,则此时点F(1,0)是线段AB的中点,又点B的横坐标是-1,故点A的横坐标是2×1-(-1)=3,相应的纵坐标是y=-=-2,点A的坐标是(3,-2).
综上所述,点A的坐标是(3,-2)或.
【答案】 (3,-2)或
5.如图875,已知直线与抛物线y2=2px(p>0)相交于A、B两点,且OA⊥OB,OD⊥AB交AB于D,且点D的坐标为(3,).
图875
(1)求p的值;
(2)若F为抛物线的焦点,M为抛物线上任一点,求|MD|+|MF|的最小值.
【解】 (1)设A,B,kOD=,则kAB=-,直线AB的方程为y-=-(x-3),即x+y-4=0,将x=代入上式,整理得y2+2py-8p=0,∴y1y2=-8p,由OA⊥OB得+y1y2=0,即y1y2+4p2=0,∴-8p+4p2=0,又p>0,则p=2.
(2)由抛物线定义知|MD|+|MF|的最小值为D点到抛物线y2=4x准线的距离,又准线方程为x=-1,
因此|MD|+|MF|的最小值为4.
6.(2015·湖南高考)已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C2:+=1(a>b>0)的一个焦点,C1与C2的公共弦的长为2.过点F的直线l与C1相交于A,B两点,与C2相交于C,D两点,且与同向.
(1)求C2的方程;
(2)若|AC|=|BD|,求直线l的斜率.
【解】 (1)由C1:x2=4y知其焦点F的坐标为(0,1).因为F也是椭圆C2的一个焦点,所以a2-b2=1.①
又C1与C2的公共弦长为2,C1与C2都关于y轴对称,且C1的方程为x2=4y,
由此易知C1与C2的公共点的坐标为,所以+=1.②
联立①②,得a2=9,b2=8.
故C2的方程为+=1.
(2)如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4).
因与同向,且|AC|=|BD|,所以=,从而x3-x1=x4-x2,即x1-x2=x3-x4,于是(x1+x2)2-4x1x2=(x3+x4)2-4x3x4.③
设直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1.
由得x2-4kx-4=0.
而x1,x2是这个方程的两根,
所以x1+x2=4k,x1x2=-4.④
由得(9+8k2)x2+16kx-64=0.
而x3,x4是这个方程的两根,
所以x3+x4=-,x3x4=-.⑤
将④⑤代入③,得16(k2+1)=+,即16(k2+1)=,所以(9+8k2)2=16×9,
解得k=±,即直线l的斜率为±.
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