内容正文:
2021-2022年高二数学考点同步解读与训练
3.3.2(分层练)抛物线的简单几何性质
题型一 抛物线的开口方向及开口大小
1.在同一坐标系中,方程与的曲线大致是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由,方程表示焦点在轴上的椭圆,
得表示焦点在轴上开口向左的抛物线.
故选:D.
2.下列关于抛物线的图象描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为 B.开口向右,焦点为
C.开口向上,焦点为 D.开口向右,焦点为
【答案】A
【解析】抛物线,即,
可知抛物线的开口向上,焦点坐标为.
故选:A.
3.在同一坐标系中画出下列抛物线,观察它们开口的大小,并说明抛物线开口大小与方程中x的系数的关系:
(1); (2);
(3); (4).
【答案】图象如图,x的系数的绝对值越大,抛物线的开口越大.
【解析】解:抛物线如图,x的系数的绝对值越大,抛物线的开口越大.
题型二 抛物线的最值问题
4.若抛物线y2=2px(p>0)上任意一点到焦点的距离恒大于1,则p的取值范围是( )
A.p<1 B.p>1 C.p<2 D.p>2
【答案】D
【解析】∵设P为抛物线的任意一点,
则P到焦点的距离等于到准线:x的距离,
显然当P为抛物线的顶点时,P到准线的距离取得最小值.
∴,即p>2.
故选:D.
5. 已知定点A(-3,0),B(3,0),动点P在抛物线y2=2x上移动,则的最小值等于_________.
【答案】
【解析】设,则,因为,所以,故当时,取得最小值为-.
6.已知为抛物线上的动弦,且(是常数且),为抛物线的焦点,求弦的中点到轴的距离的最小值.
【答案】.
【解析】设点,,的纵坐标分别为,,,F为抛物线的焦点,
,,三点在抛物线准线上的射影分别为,,,
分别连接,,,,,如图所示,
由抛物线的定义,知,,
所以,,
又是线段的中点,
所以
,
当且仅当过焦点时,等号成立,
即当定长为的弦过焦点时,
点到轴的距离最小,最小距离为.
7.已知抛物线y2=8x.
(1)求出该抛物线的顶点、焦点、准线、对称轴、变量x的范围;
(2)以坐标原点O为顶点,作抛物线的内接等腰三角形OAB,|OA|=|OB|,若焦点F是△OAB的重心,求△OAB的周长.
【答案】(1)见解析; (2)2 +4 .
【解析】(1)抛物线y2=8x的顶点、焦点、准线、对称轴、变量x的范围分别为(0,0),(2,0),
x=-2,x轴,x≥0.
(2)如图所示.由|OA|=|OB|可知AB⊥x轴,垂足为点M,
又焦点F是△OAB的重心,则|OF|= |OM|.
因为F(2,0),所以|OM|=|OF|=3.
所以M(3,0).故设A(3,m),代入y2=8x得m2=24.
所以m=2或m=-2.
所以A(3,2),B(3,-2).
所以|OA|=|OB|= .
所以△OAB的周长为2+4.
题型三 抛物线的对称轴及应用
8.如图,一个杯座圆放置在水平桌面上且内壁光滑的酒杯,杯身的轴截面图形是顶点为O、焦点为的抛物线,,为杯口圆的圆心,足够长,杯脚.现有一根长的细木棍放在此酒杯的杯身内,的中点在桌面上的投影为,则下列命题正确的是( )
A.若,则的最小值为
B.若,则的最小值为
C.若,则的最小值为
D.若,则的最小值为
【答案】BCD
【解析】
如图:以为原点,以所在的直线为轴,过点垂直于轴的直线为轴,建立平面直角坐标系,因为,所以焦点为的抛物线的方程为,
因为的中点在桌面上的投影为,所以轴,
由分析可知:当时,此时木棍与轴垂直时,最小,
当时,过焦点时,最小,
当时,对于,令可得,
如图:此时中点为与轴的交点,投影点即为点,此时
此时最小为,即当时,最小为,
可得当,则的最小值为,故选项C正确;
当时,最小为,故选项A不正确;
当时,最小为,故选项D正确;
当时,过焦点时,最小,
如图作垂直于准线与点,作垂直于准线与点,
的中点在准线上的投影为,
由抛物线的定义可得,所以,
而,所以,此时的最小值为,
故选B正确,
故选:BCD.
9.已知曲线是平面内到定点和定直线的距离之和等于3的动点的轨迹,则曲线的一条对称轴方程是________,的最小值是________.
【答案】
【解析】设,由题意可得,即,
当,即或时,无解;
当时,,则,此时曲线的一条对称轴方程是;;即此时的最小值是;
当时,,则,此时曲线的一条对称轴方程是;;即此时的最小值是;
综上,的最小值是.
故答案为:;.
10.已知曲线下面给出的三个问题,从中任选出一个问题,然后对选择的问题进行求解.
①若写出曲线的方程,指出曲线的名称,并求出该曲线的对称轴方程、顶点坐标、焦点坐标、及的取值范围;
②若写出曲线的方程,并求经