内容正文:
2025届高三数学一轮复习对点练70 抛物线
【基础巩固】
1.抛物线x2=y的准线方程为( )
A.y=- B.x=-
C.y= D.x=
2.过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,则|PQ|等于( )
A.9 B.8
C.7 D.6
3.(2024·合肥质检)已知O为坐标原点,F为抛物线C:y2=8x的焦点,M为C上一点,若|MF|=8,则△MOF的面积为( )
A.4 B.3
C.8 D.3
4.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l与抛物线C相交于A,B两点,且与y轴相交于点P,若|PA|=3|PB|,|AF|=8,|BF|=4,则p=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过x轴负半轴上的动点A作C的一条切线,切点B在第一象限,若M为线段AB的中点,则·的取值范围是( )
A.(1,2] B.(1,2)
C.[1,+∞) D.(1,+∞)
6.(多选)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为4,直线l过点F且与抛物线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),若M(m,2)是线段AB的中点,则下列结论正确的是( )
A.p=4
B.抛物线方程为y2=16x
C.直线l的方程为y=2x-4
D.|AB|=10
7.(多选)(2023·新高考Ⅱ卷)设O为坐标原点,直线y=-(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )
A.p=2
B.|MN|=
C.以MN为直径的圆与l相切
D.△OMN为等腰三角形
8.(2023·全国乙卷)已知点A(1,)在抛物线C:y2=2px上,则A到C的准线的距离为____________.
9.(2023·天津卷)过原点O的一条直线与圆C:(x+2)2+y2=3相切,交曲线y2=2px(p>0)于点P,若|OP|=8,则p的值为________.
10.(2024·南京、盐城模拟)已知抛物线y2=4x的焦点为F,点P是其准线上一点,过点P作PF的垂线,交y轴于点A,线段AF交抛物线于点B.若PB平行于x轴,则AF的长度为________.
11.分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)准线方程为2y+4=0;
(2)过点(3,-4);
(3)焦点在直线x+3y+15=0上.
12.已知抛物线C:x2=my(m>0)的焦点F到其准线的距离为1.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过F的直线与抛物线C相交于A,B两点,在A,B处分别作抛物线C的切线,两条切线的交点为P,证明:AB⊥FP.
【能力提升】
13.(2024·长沙调研)已知抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点F在x轴上,过点(2,0)的直线交C于P,Q两点,且OP⊥OQ,线段PQ的中点为M,则直线MF的斜率的最大值为( )
A. B.
C. D.1
14.(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l的斜率为且经过点F,与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),与抛物线C的准线交于点D,若|AF|=8,则以下结论正确的是( )
A.p=4 B.=
C.|BD|=2|BF| D.|BF|=4
15.(2024·福州调研)已知点P在抛物线y2=8x上,点F为该抛物线的焦点,点A的坐标为(6,3),则△PAF周长的最小值为________.
16.已知F为抛物线T:x2=4y的焦点,直线l:y=kx+2与T相交于A,B两点.
(1)若k=1,求|FA|+|FB|的值;
(2)点C(-3,-2),若∠CFA=∠CFB,求直线l的方程.
参考答案
1.A [由抛物线的标准方程可得,抛物线的焦点位于y轴正半轴上,焦点坐标为,准线方程为y=-.]
2.B [抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.根据题意可得,|PQ|=|PF|+|QF|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=8.]
3.A [抛物线C:y2=8x的准线方程为x=-2.
设M(x0,y0),由抛物线的定义可知,点M到焦点F(2,0)的距离等于其到准线x=-2的距离,
所以|MF|=x0+2=8,
所以x0=6.
因为点M(x0,y0)在抛物线C:y2=8x上,
所以y=8×6=48,则|y0|=4,
所以S△MOF=|OF|·|y0|=×2×4=4.]
4.D [过点A,B分别作抛物线准线的垂线AD,BM,垂足分别为D,M,且AD,BM与y轴分别相交于E,N,
则△PAE∽△PBN,得=.
由抛物线的定义知|AF|=|AD|,|BF|=|BM|,
则=====3,解得p=4.]
5.D [由题意可设切线AB的方程为x=ty+m(t>0,m<0),则A(m,0),
由得y2-4ty-4m=0,
由Δ=(-4t)2+4×4m=0,得m=-t2,
∴A(-t2,0),B(t2,2t),∴M(0,t).
结合F(1,0),得=(t2-1,2t),=(-1,t),
∴·=-(t2-1)+2t2=t2+1>1.]
6.ACD [由焦点F到准线的距离为4,
根据抛物线的定义可知p=4,故A正确;
则抛物线的方程为y2=8x,故B错误;
则y=8x1,y=8x2,
若M(m,2)是线段AB的中点,则y1+y2=4,
∴y-y=8x1-8x2,即===2,
∴直线l的方程为y=2x-4,故C正确;
又由y1+y2=2(x1+x2)-8=4,得x1+x2=6,
∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+4=10,故D正确.]
7.AC [对于A,因为直线y=-(x-1)经过抛物线C的焦点,且直线与x轴的交点为(1,0),
所以抛物线C的焦点坐标为(1,0),
所以=1,即p=2,所以A正确;
对于B,不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1<x2,
联立方程得
消去y并整理得3x2-10x+3=0,
解得x1=,x2=3.
由抛物线的定义得,
|MN|=x1+x2+p=+2=,故B错误;
对于C,法一 由以上分析易知,l的方程为x=-1,以MN为直径的圆的圆心坐标为(,-),半径r=|MN|==+1,
所以以MN为直径的圆与l相切,故C正确;
法二 由二级结论——以抛物线焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切,易知C正确;
对于D,由B知M,N(3,-2),
所以由两点间距离公式可得
|OM|=,|ON|=,
又|MN|=,故D错误.]
8. [将点A的坐标代入抛物线方程,得5=2p,
于是y2=5x,则抛物线的准线方程为x=-,
所以A到准线的距离为1-(-)=.]
9.6 [由题意得直线OP的斜率存在.
设直线OP的方程为y=kx,
因为该直线与圆C相切,
所以=,解得k2=3.
将直线方程y=kx与曲线方程y2=2px(p>0)联立,得k2x2-2px=0,
因为k2=3,
所以3x2-2px=0,解得x=0或,
设P(x1,y1),则x1=,又O(0,0),
所以|OP|=|x1-0|=2×=8,
解得p=6.]
10.3 [易得F(1,0),设P(-1,t),
则kPF==-,所以kPA=,
直线PA的方程为y-t=(x+1),
即y=x++t,
易得A,B,A,B,F共线,
所以=,得t2=2,
所以|AF|===3.]
11.解 (1)准线方程为2y+4=0,即y=-2,
故抛物线焦点在y轴的正半轴上,
设其方程为x2=2py(p>0).
又=2,∴2p=8,
故所求抛物线的标准方程为x2=8y.
(2)∵点(3,-4)在第四象限,
∴抛物线开口向右或向下,
设抛物线的标准方程为
y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).
把点(3,-4)的坐标分别代入y2=2px和x2=-2p1y中,
得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),
则2p=,2p1=.
∴所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.
(3)令x=0得y=-5;令y=0得x=-15.
∴抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0),
∴所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.
12.(1)解 抛物线C的焦点为F,准线方程为y=-,所以焦点F到其准线的距离为=1,
因为m>0,所以m=2.
所以抛物线C的方程为x2=2y.
(2)证明 由题意,直线AB的斜率一定存在,
设直线AB的方程为y=kx+,
代入抛物线方程x2=2y,
整理得x2-2kx-1=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
则x1+x2=2k,x1x2=-1.
函数y=x2的导函数为y′=x,
故抛物线在点A处的切线方程为
y-y1=x1(x-x1),化简得y=x1x-,
同理,抛物线在点B处的切线方程为y=x2x-,
联立上述两切线方程,
解得x0==k,y0==-.
因为=(x2-x1,y2-y1)=(x2-x1)(1,k),=,
所以·=(x2-x1)=(x2-x1)=0,
所以AB⊥FP.
13.A [设抛物线C:y2=2px,p>0.
显然直线PQ的斜率不为0,
设直线PQ的方程为x=ty+2,
P(xP,yP),Q(xQ,yQ).
将直线PQ的方程代入抛物线C的方程得y2-2pty-4p=0,
∴Δ=4p2t2+16p>0,yP+yQ=2pt,yPyQ=-4p,
∴xPxQ==4.
∵OP⊥OQ,∴xPxQ+yPyQ=4-4p=0,
∴p=1,此时yP+yQ=2t,xP+xQ=2t2+4,
∴M(t2+2,t),
又F,∴直线MF的斜率
kMF==,
当t=0时,kMF=0,
当t≠0时,kMF==≤,
当且仅当t2=时取等号.
∴直线MF的斜率的最大值为.]
14.ABC [如图所示,分别过点A,B作抛物线C的准线的垂线,垂足分别为点E,M,连接EF.
设抛物线C的准线交x轴于点P,则|PF|=p.
因为直线l的斜率为,
所以其倾斜角为60°.
因为AE∥x轴,
所以∠EAF=60°,
由抛物线的定义可知,
|AE|=|AF|,则△AEF为等边三角形,
所以∠EFP=∠AEF=60°,所以∠PEF=30°,
所以|AF|=|EF|=2|PF|=2p=8,
得p=4,故A正确.
因为|AE|=|EF|=2|PF|,且PF∥AE,
所以F为AD的中点,则=,故B正确.
因为∠DAE=60°,所以∠ADE=30°,
所以|BD|=2|BM|=2|BF|,故C正确.
因为|BD|=2|BF|,
所以|BF|=|DF|=|AF|=,故D错误.]
15.13 [由题意可知,点A在抛物线的内部,抛物线的焦点F(2,0),
抛物线的准线方程为x=-2,
△PAF的周长为|PA|+|PF|+|AF|,
|AF|==5.
如图,过点P作准线的垂线,交准线于点D,
由抛物线的定义可知,|PF|=|PD|,
∴要使得|PA|+|PF|最小,即使得|PA|+|PD|最小,
则当D,P,A三点共线时,|PA|+|PD|取得最小值,
即(|PA|+|PF|)min=6+2=8,
∴△PAF周长的最小值为8+5=13.]
16.解 由已知可得F(0,1),
设A,B,
由得x2-4kx-8=0,
所以x1+x2=4k,①
x1x2=-8.②
(1)|FA|+|FB|=+1++1=+2.
当k=1时,由①②得|FA|+|FB|=10.
(2)由题意可知=,=,=(-3,-3).
由∠CFA=∠CFB,
得cos〈,〉=cos〈,〉,
即=,
又|FA|=+1,|FB|=+1,
所以=,
可得4+2(x1+x2)-x1x2=0,
即4+8k+8=0.解得k=-,
所以所求直线l的方程为3x+2y-4=0.
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