内容正文:
课时梯级训练(18) 抛物线及其标准方程
1.抛物线x=y2的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
D 解析:由x=y2得y2=x,故焦点为.
2.(2024·宝鸡高二期末检测)若抛物线C:x2=4y上点A到焦点F的距离为3,则点A到x轴的距离为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
B 解析:由题意可知抛物线C:x2=4y的准线为l:y=-1,
由抛物线C:x2=4y上点A到焦点F的距离为3,即点A到准线l的距离为3,
故点A到x轴的距离为3-1=2.
3.已知抛物线y2=ax的焦点为(1,0),则此抛物线的方程为( )
A.y2=2x B.y2=4x
C.y2=-2x D.y2=-4x
B 解析:因为抛物线y2=ax=2××x,所以焦点坐标为,所以=1,解得a=4,所以此抛物线的方程为y2=4x.
4.抛物线y2=4x的焦点为F,点P(非原点)在抛物线上,且横坐标是纵坐标的倍,则|PF|=( )
A.4 B.8 C.9 D.8
C 解析:由已知x=y,代入y2=4x中,得y=4,x=8,∴|PF|=x+=9.故选C.
5.(多选)顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P(-4,-2)的抛物线的标准方程是( )
A.y2=-x B.y2=-8x
C.x2=-y D.x2=-8y
AD 解析:设抛物线为y2=mx,
代入点P(-4,-2),解得m=-1,
则抛物线方程为y2=-x;
设抛物线为x2=ny,代入点P(-4,-2),
解得n=-8,则抛物线方程为x2=-8y.
6.(多选)已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上的点P(m,-2)到焦点的距离为4,则m的值为( )
A.4 B.-2 C.-4 D.2
AC 解析:由题可设抛物线的标准方程为x2=-2py(p>0),由定义知点P到准线的距离为4,故+2=4,所以p=4,所以x2=-8y.
将点P的坐标代入x2=-8y,得m=±4.
7.(2024·钦州高二期末检测)已知点P(m,n)为抛物线C:y2=4x上的点,且点P到抛物线C的焦点F的距离为3,则m=______.
答案:2 解析:抛物线C:y2=4x的焦点为(1,0),准线为x=-1,
因为点P(m,n)为抛物线C:y2=4x上的点,且点P到抛物线C的焦点F的距离为3,
所以m+1=3,得m=2.
8.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-=1的渐近线的距离是______.
答案: 解析:双曲线x2-=1的渐近线方程为x±y=0,y2=4x的焦点(1,0)到渐近线的距离为.
9.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,求抛物线C的方程.
解:因为双曲线的焦点为(-,0),(,0).
设抛物线C的方程为y2=±2px(p>0),则=,所以p=2,所以抛物线C的方程为y2=±4x.
10.(2024·宝鸡高二期末检测)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的交点,若|FP|=4|FQ|,则|FQ|=( )
A.4 B. C.或 D.
C 解析:依题意p=2,=1,
当=4时,过Q作QH⊥l,交l于点H,
根据抛物线的定义得===,|QF|=p=.
当=4时,过Q作QH⊥l,交l于点H,
根据抛物线的定义得===,|QF|=p=.
综上所述,|FQ|的值为或.
11.(2024·南阳高二期中检测)已知直线l1:4x+3y+6=0和直线l2:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是( )
A.2 B.3 C. D.
A 解析:如图,抛物线y2=4x的焦点F(1,0),直线l2:x=-1为抛物线的准线,则抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值即为F到直线l1的距离,为d==2.
12.已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值时点P的坐标.
解:由定义知,抛物线上点P到焦点F的距离等于点P到准线l的距离d,则|PA|+|PF|=|PA|+d.
将x=3代入抛物线方程y2=2x,得y=±.
∵>2,∴点A在抛物线内部.
如图,当PA⊥l时,|PA|+d最小,最小值为,即|PA|+|PF|的最小值为,
此时点P纵坐标为2,代入y2=2x,得x=2.
∴此时点P坐标为(2,2).
13.(2024·济源高二期末检测)已知F为抛物线C:x2=8y的焦点,P为抛物线C上一点,点M的坐标为(-4,3),则△PMF周长的最小值是( )
A.5+ B.5+
C.9 D.5+3
B 解析:如图,由已知得F(0,2),准线方程y=-2,M(-4,3)在抛物线内部,
作PD⊥准线于点D,MD′⊥准线于点D′,
所以|MF|==,
由抛物线定义知|PM|+|PF|=|PM|+|PD|≥|MD′|=5,当且仅当M,P,D三点共线时取最小值,
故△PMF周长的最小值是5+.
14.已知动圆过定点(4,0),且在y轴上截得的弦长为8.
(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;
(2)已知P为轨迹C上的一动点,求点P到直线y=x+4和y轴的距离之和的最小值.
解:(1)设圆心的坐标为(x,y),
则半径r=.
又动圆在y轴上截得的弦长为8,
所以42+x2=(x-4)2+y2,
化简得y2=8x,
即动圆圆心的轨迹C的方程为y2=8x.
(2)如图,设轨迹C的焦点为F,点P到直线y=x+4的距离为|PP1|,到y轴的距离为|PP2|,点F到直线y=x+4的距离为|FF1|,
由抛物线的定义,可知|PP2|=|PF|-2,
所以|PP1|+|PP2|=|PP1|+|PF|-2,
由图可知|PP1|+|PF|的最小值为点F到直线y=x+4的距离,
所以(|PP1|+|PF|)min=|FF1|==3,
所以|PP1|+|PP2|的最小值为3-2,即所求最小值为3-2.
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