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【优质课堂】2021-2022学年高二数学同步课时优练测(人教A版选修第一册)
第三章 圆锥曲线的方程
3.3抛物线
一、单选题
1.已知是抛物线的焦点, 是该抛物线上的两点, 则线段的中点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为是抛物线的焦点,
所以,准线方程,
设,
所以,
所以,
所以线段的中点横坐标为,
所以线段的中点到轴的距离为.
故选:C.
2.抛物线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由抛物线方程知其焦点在轴上且,其焦点坐标为.
故选:C.
3.在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),动点M满足以MA为直径的圆与y轴相切,已知B(2,1),则|MA|+|MB|的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】设M(x,y),以MA为直径的圆的圆心为,
又由动点M满足以MA为直径的圆与y轴相切,则有,
整理得:y2=4x,
则M的轨迹是抛物线,其焦点为A(1,0),准线l为x=-1,
如图,过M作MD⊥l于D,|MA|=|MD|,
|MA|+|MB|=|MD|+|MB|≥|BD|,当且仅当B、M、D三点共线时取“=”,
|MA|+|MB|取得最小值为|BD|=2-(-1)=3.
故选:C
4.已知抛物线的准线过双曲线的一个焦点,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由抛物线得准线方程为y=﹣,因此双曲线的一个焦点为,∴c=.
双曲线化为,∴a=1,∴双曲线的离心率=.
故选:C.
5.已知直线y=kx+t与圆x2+(y+1)2=1相切且与抛物线C:x2=4y交于不同的两点M,N,则实数t的取值范围是( )
A.(-∞,-3)∪(0,+∞)
B.(-∞,-2)∪(0,+∞)
C.(-3,0)
D.(-2,0)
【答案】A
【解析】因为直线与圆相切,所以=1,即k2=t2+2t.将直线方程代入抛物线方程并整理得
x2-4kx-4t=0,于是=16k2+16t=16(t2+2t)+16t>0,解得t>0或t<-3.
故选:A
6.若抛物线上一点到准线和抛物线的对称轴的距离分别为10和6,则该点横坐标为( )
A.6 B.8 C.1或9 D.10
【答案】C
【解析】设所求点的坐标为,
由题意可得,,则,解得或,
所以或.
故选:C.
二、填空题
7.抛物线上的一点到其焦点的距离___________.
【答案】
【解析】将点的坐标代入抛物线方程得,所以抛物线的标准方程为,
抛物线的准线方程为,因此,.
故答案为:.
8.已知为抛物线的焦点,过作斜率为的直线和抛物线交于,两点,延长,交抛物线于,两点,直线的斜率为.若,则______.
【答案】4
【解析】设过点作斜率为的直线方程为:,
联立方程,消去可得:,
设,,∴,
设,,
则,同理,
设所在的直线方程为,
联立方程,消去得:,
∴,同理可得,
则.
故答案为:4.
9.已知抛物线,圆与轴相切,斜率为的直线过抛物线的焦点与抛物线交于,两点,与圆交于,两点(,两点在轴的同一侧),若,,则的取值范围为___________.
【答案】
【解析】由圆的方程可知,其圆心坐标为,当圆与轴相切可知,得,
所以抛物线的焦点坐标为,抛物线方程为,
设斜率为的直线方程为,设,直线与抛物线联立,
,得,
所以①,②
所以,,
而,则有,,
所以③,由①,③解得,
代入②有,变形得,
因为,所以,
所以,变形得,
解得.
故答案为:.
三、解答题
10.已知抛物线,其焦点为F,抛物线上有相异两点,.
(1)若轴,且经过点A的抛物线的切线经过点,求抛物线方程;
(2)若,且,线段AB的中垂线交x轴于点C,求面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)抛物线,焦点坐标为,因为,所以,所以,又,所以,所以过A点的切线的斜率,所以切线方程为,令得,所以,所以
(2)若,则抛物线为,焦点为,准线方程为,因为,所以,所以,设直线的方程为,联立得,
所以,,
所以,即,
所以,解得,
当时,直线方程为,则,,所以的中垂线恰为轴,则,所以,
当,且时,
又的中点坐标为,所以的中垂线的方程为,令得,所以,所以到的距离,又,
所以
令,则,,因为,所以当时,在上单调递增,当时,在上单调递减,所以
所以
所以
11.已知圆与抛物线在轴下方的交点为,与抛物线的准线在轴上方的交点为,且点,关于直线对称.
(1)求抛物线的方程;
(2)若点,是抛物线上与点不重合的两个动点,且,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1);(2)存在;定点坐标为.
【解析】(1)解:将代入,得,所以,
由点,关于直线对称,可得,
将的坐标代入抛物线的方程得,解得,
所以