资源描述
1.已知m,n,m+n成等差数列,m,n,mn成等比数列,则抛物线mx2=ny的焦点坐标是( )
A.(0,) B.(,0)
C.(0,) D.(,0)
解析:选A.由题意知,2n=m+m+n且n2=m·mn,解得m=2,n=4,故抛物线为x2=2y,其焦点坐标为(0,).
2.已知抛物线C与双曲线x2-y2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C的方程是( )
A.y2=±2x B.y2=±2x
C.y2=±4x D.y2=±4x
解析:选D.由于双曲线的焦点为(-,0),(,0).
设抛物线方程为y2=±2px(p>0),
则=,所以p=2,
所以抛物线方程为y2=±4x.
3.(2022·高考课标全国卷Ⅱ)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,则|AB|=( )
A. B.6
C.12 D.7
解析:选C.∵F为抛物线C:y2=3x的焦点,
∴F,
∴AB的方程为y-0=tan 30°,即y=x-.
联立得x2-x+=0.
∴x1+x2=-=,即xA+xB=.
由于|AB|=xA+xB+p,所以|AB|=+=12.
4.已知点A(2,0),抛物线C:x2=4y的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,则|FM|∶|MN|=( )
A.2∶ B.1∶2
C.1∶ D.1∶3
解析:选C.直线FA:y=-x+1,与x2=4y联立,得xM=-1,直线FA:y=-x+1,与y=-1联立,得N(4,-1),由三角形相像知==.
5.(2021·衡水中学调研)已知等边△ABF的顶点F是抛物线C1:y2=2px(p>0)的焦点,顶点B在抛物线的准线l上且AB⊥l,则点A的位置( )
A.在C1开口内 B.在C1上
C.在C1开口外 D.与p值有关
解析:选B.设B(-,m),由已知有AB中点的横坐标为,则A(,m),△ABF是边长|AB|=2p的等边三角形,即|AF|==2p,∴p2+m2=4p2,∴m=±p,∴A(,±p),代入y2=2px中,得点A在抛物线上,故选B.
6.(2021·四川资阳模拟)顶点在原点,对称轴是y轴,并且经过点P(-4,-2)的抛物线方程是________.
解析:设抛物线方程为x2=my,将点P(-4,-2)代入x2=my,得m=-8.
所以抛物线方程是x2=-8y.
答案:x2=-8y
7.(2021·厦门质检)已知点P在抛物线y2=4x上,且点P到y轴的距离与其到焦点的距离之比为,则点P到x轴的距离为________.
解析:设点P的坐标为(xP,yP),抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,依据抛物线的定义,点P到焦点的距离等于点P到准线的距离,故=,解得xP=1,
∴y=4,∴|yP|=2.
答案:2
8. (2021·兰州市、张掖市联考)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F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________.
解析:分别过点A、B作准线的垂线AE、BD,分别交准线于点E、D,则|BF|=|BD|,∵|BC|=2|BF|,
∴|BC|=2|BD|,
∴∠BCD=30°,又∵|AE|=|AF|=3,
∴|AC|=6,即点F是AC的中点,依据题意得p=,∴抛物线的方程是y2=3x.
答案:y2=3x
9.抛物线顶点在原点,它的准线过双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点,并与双曲线实轴垂直,已知抛物线与双曲线的一个交点为(,),求抛物线与双曲线的方程.
解:由题设知,抛物线以双曲线的右焦点为焦点,准线过双曲线的左焦点,
∴p=2c.
设抛物线方程为y2=4c·x,
∵抛物线过点(,),
∴6=4c·,
∴c=1,
故抛物线方程为y2=4x.
又双曲线-=1过点(,),
∴-=1.又a2+b2=c2=1,
∴-=1.
∴a2=或a2=9(舍去).
∴b2=,
故双曲线方程为4x2-=1.
10.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为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⊥FA,垂足为N,求点N的坐标.
解:(1)抛物线y2=2px的准线为x=-,
于是4+=5,
∴p=2.
∴抛物线方程为y2=4x.
(2)∵点A的坐标是(4,4),
由题意得B(0,4),M(0,2).
又∵F(1,0),∴kFA=,
∵MN⊥FA,∴kMN=-.
又FA的方程为y=(x-1),①
MN的方程为y-2=-x,②
联立①②,解得x=,y=,
∴N的坐标为.
1.(2021·河南郑州模拟)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=2
C.x=-1 D.x=-2
解析:选C.由题意可设直线方程为y=-(x-),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程
整理得y2+2py-p2=0,
∴y1+y2=-2p.
∵线段AB的中点的纵坐标为-2,
∴=-2.∴p=2.
∴抛物线的准线方程为x=-1.
2.(2021·江西上饶模拟)过抛物线x2=4y的焦点F作直线AB,CD与抛物线交于A,B,C,D四点,且AB⊥CD,则·+·的最大值等于( )
A.-4 B.-16
C.4 D.-8
解析:选B.依题意可得,·=-(||·||).
又由于||=yA+1,||=yB+1,
所以·=-(yAyB+yA+yB+1).
设直线AB的方程为y=kx+1(k≠0),
联立x2=4y,可得x2-4kx-4=0,
所以xA+xB=4k,xAxB=-4.
所以yAyB=1,yA+yB=4k2+2.
所以·=-(4k2+4).
同理·=-(+4).
所以·+·=-(4k2++8)≤-16.
当且仅当k=±1时等号成立.
3.(2021·山西省忻州市联考)已知P为抛物线y2=4x上一个动点,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________.
解析:由题意知,圆x2+(y-4)2=1的圆心为C(0,4),半径为1,抛物线的焦点为F(1,0),依据抛物线的定义,点P到点Q的距离与点P到抛物线准线的距离之和即点P到点Q的距离与点P到抛物线焦点的距离之和,因此|PQ|+|PF|≥|PC|+|PF|-1≥|CF|-1=-1.
答案:-1
4.已知抛物线x2=2y,过抛物线的焦点F的直线l交抛物线于P,Q两点,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x2=2y,得y=x2,∴y′=x.设P(x1,y1),Q(x2,y2),∴抛物线在P,Q两点处的切线的斜率分别为x1,x2,∴过点P的抛物线的切线方程为y-y1=x1(x-x1),又x=2y1,∴切线方程为y=x1x-,同理可得过点Q的切线方程为y=x2x-,两切线方程联立解得.
又抛物线焦点F的坐标为(0,),易知直线l的斜率存在,可设直线l的方程为y=mx+,由,得x2-2mx-1=0,所以x1x2=-1,所以yA=-.
答案:-
5.(2021·厦门模拟) 如图所示,抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,点P(1,2),A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上.
(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;
(2)当PA与PB的斜率存在且倾斜角互补时,求y1+y2的值及直线AB的斜率.
解:(1)由已知条件,可设抛物线的方程为y2=2px(p>0).
∵点P(1,2)在抛物线上,∴22=2p×1,解得p=2.故所求抛物线的方程是y2=4x,准线方程是x=-1.
(2)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB,则
kPA=(x1≠1),kPB=(x2≠1),
∵PA与PB的斜率存在且倾斜角互补,∴kPA=-kPB.
由A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上,得y=4x1,①
y=4x2,②
∴=-,
∴y1+2=-(y2+2).
∴y1+y2=-4.
由①-②得,y-y=4(x1-x2),
∴kAB===-1.
6.(选做题)(2021·吉林长春调研)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,若过点F且斜率为1的直线与抛物线相交于M,N两点,且|MN|=8.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设直线l为抛物线C的切线,且l∥MN,P为l上一点,求·的最小值.
解:(1)由题可知F(,0),
则该直线方程为y=x-,
代入y2=2px(p>0),得x2-3px+=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则有x1+x2=3p.
∵|MN|=8,∴x1+x2+p=8,即3p+p=8,解得p=2,
∴抛物线的方程为y2=4x.
(2)设直线l的方程为y=x+b,代入y2=4x,得x2+(2b-4)x+b2=0.
∵l为抛物线C的切线,∴Δ=0,解得b=1.
∴l的方程为y=x+1.
设P(m,m+1),则=(x1-m,y1-(m+1)),=(x2-m,y2-(m+1)),
∴·=(x1-m)(x2-m)+[y1-(m+1)][y2-(m+1)]
=x1x2-m(x1+x2)+m2+y1y2-(m+1)(y1+y2)+(m+1)2.
由(1)可知:x1+x2=6,x1x2=1,
∴(y1y2)2=16x1x2=16,y1y2=-4.
∵y-y=4(x1-x2),
∴y1+y2=4=4,
∴·=1-6m+m2-4-4(m+1)+(m+1)2
=2(m2-4m-3)=2[(m-2)2-7]≥-14,
当且仅当m=2,即点P的坐标为(2,3)时,·的最小值为-14.
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