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第七节 抛物线
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题
1.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-=1的渐近线的距离是( )
A. B.
C.1 D.
解析 抛物线y2=4x的焦点F(1,0),
双曲线x2-=1的渐近线是y=±x,即x±y=0.
∴所求距离为=.选B.
答案 B
2.(2022·辽宁卷)已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为( )
A.- B.-1
C.- D.-
解析 由已知,得准线方程为x=-2,
∴F的坐标为(2,0).又A(-2,3),
∴直线AF的斜率为k==-.故选C.
答案 C
3.已知圆x2+y2-6x-7=0与抛物线y2=2px(p>0)的准线相切,则p的值为( )
A.1 B.2
C. D.4
解析 圆的标准方程为(x-3)2+y2=16,圆心为(3,0),半径为4.圆心到准线的距离为3-=4,解得p=2.
答案 B
4.(2022·新课标全国卷Ⅰ)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=x0,则x0=( )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析 由抛物线方程y2=x知,2p=1,=,即其准线方程为x=-.由于点A在抛物线上,由抛物线的定义知|AF|=x0+=x0+,于是x0=x0+,解得x0=1.
答案 A
5.(2022·新课标全国卷Ⅰ)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点.若=4,则|QF|=( )
A. B.3
C. D.2
解析 如图,由抛物线的定义知焦点到准线的距离p=|FM|=4.
过Q作QH⊥l于H,
则|QH|=|QF|.
由题意,得△PHQ∽△PMF,
则有==,
∴|HQ|=3.∴|QF|=3.
答案 B
6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值肯定等于( )
A.-4 B.4
C.p2 D.-p2
解析 ①若焦点弦AB⊥x轴,则x1=x2=,则x1x2=;
②若焦点弦AB不垂直于x轴,可设AB:y=k,
联立y2=2px得k2x2-(k2p+2p)x+=0,
则x1x2=.则y1y2=-p2.故=-4.
答案 A
二、填空题
7.若点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P的轨迹方程是________.
解析 由题意可知点P到直线y=-3的距离等于它到点(0,3)的距离,故点P的轨迹是以点(0,3)为焦点,以y=-3为准线的抛物线,且p=6,所以其标准方程为x2=12y.
答案 x2=12y
8.已知抛物线y2=4x上一点M与该抛物线的焦点F的距离|MF|=4,则点M的横坐标x0=________.
解析 抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线为x=-1.依据抛物线的定义,点M到准线的距离为4,则M的横坐标为3.
答案 3
9.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线-=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=________.
解析 如图,在等边三角形ABF中,DF=p,BD=p,∴B点坐标为.又点B在双曲线上,故-=1.解得p=6.
答案 6
三、解答题
10.抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,它与圆x2+y2=9相交,公共弦MN的长为2,求该抛物线的方程,并写出它的焦点坐标与准线方程.
解 由题意,抛物线方程为x2=2ay(a≠0).
设公共弦MN交y轴于A,则MA=AN,而AN=.
∵ON=3,∴OA= =2,
∴N(,±2).
∵N点在抛物线上,∴5=2a·(±2),即2a=±,
故抛物线的方程为x2=y或x2=-y.
抛物线x2=±y的焦点坐标为,
准线方程为y=∓.
11.已知抛物线y2=4x截直线y=2x+m所得弦长AB=3,
(1)求m的值;
(2)设P是x轴上的一点,且△ABP的面积为9,求P的坐标.
解 (1)由⇒4x2+4(m-1)x+m2=0,
由根与系数的关系得x1+x2=1-m,x1·x2=,
|AB|=
==.
由|AB|=3,即=3⇒m=-4.
(2)设P(a,0),P到直线AB的距离为d,
则d==,
又S△ABP=|AB|·d,
则d=,
=⇒|a-2|=3⇒a=5或a=-1,
故点P的坐标为(5,0)或(-1,0).
1.已知抛物线C1:y=x2(p>0)的焦点与双曲线C2:-y2=1的右焦点的连线交C1于第一象限的点M,若C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线,则p=( )
A. B.
C. D.
解析 由题可知,抛物线开口向上且焦点坐标为,双曲线焦点坐标为(2,0),所以两个焦点连线的直线方程为y=-(x-2).设M(x0,y0),则有y′=x0=⇒x0=p.由于y0=x,所以y0=.又M点在抛物线的切线上,
即有=-⇒p=,故选D.
答案 D
2.如图,抛物线C1:y2=2px和圆C2:(x-)2+y2=,其中p>0,直线l经过C1的焦点,依次交C1,C2于A,B,C,D四点,则·的值为( )
A.p2 B.
C. D.
解析 设抛物线的焦点为F,A(x1,y1),D(x2,y2),则|AB|=|AF|-|BF|=x1+-=x1,
同理|CD|=x2.
又·=|AB||CD|=x1·x2=.
答案 B
3.已知过点P(4,0)的直线与抛物线y2=4x相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则y+y的最小值是________.
解析 当直线的斜率不存在时,直线方程为x=4,代入y2=4x,得交点为(4,4),(4,-4),
∴y+y=16+16=32;
当直线的斜率存在时,设直线方程为y=k(x-4),
与y2=4x联立,消去x得ky2-4y-16k=0,
由题意,知k≠0,则y1+y2=,y1y2=-16.
∴y+y=(y1+y2)2-2y1y2=+32>32.
综上知,(y+y)min=32.
答案 32
4.(2022·陕西卷)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.
(1)求a,b的值;
(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.
解 (1)在C1,C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左右顶点.
设C1的半焦距为c,由=及a2-c2=b2=1得a=2.∴a=2,b=1.
(2)由(1)知,上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0).
易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x-1)(k≠0),
代入C1的方程,整理得(k2+4)x2-2k2x+k2-4=0.(*)
设点P的坐标为(xP,yP),
∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根,
由求根公式,得xP=,从而yP=,
∴点P的坐标为.
同理,由
得Q点的坐标为(-k-1,-k2-2k).
∴=(k,-4),=-k(1,k+2).
∵AP⊥AQ,∴·=0,
即[k-4(k+2)]=0,
∵k≠0,∴k-4(k+2)=0,解得k=-.
经检验,k=-符合题意,
故直线l的方程为y=-(x-1),
即8x+3y-8=0.
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