内容正文:
重难点03 抛物线专题训练
01思维导图
02题型精练
题型01 抛物线的定义应用
1.(23-24高二上·浙江·期中)抛物线的焦点到其准线的距离为( )
A. B.1 C.2 D.4
2.(23-24高二上·江苏南京·期中)已知点P是抛物线上的一个动点,则点P到点的距离与到该抛物线准线的距离之和的最小值为( ).
A. B.2 C. D.
3.(23-24高二上·四川成都·期中)已知实数满足,则点的轨迹为( )
A.抛物线 B.双曲线 C.一条直线 D.两条直线
4.(23-24高二上·河南郑州·期中)在平面直角坐标系中,动点到点的距离比到直线的距离小1.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知直线过点,与轨迹交于,两点.求证:直线与直线的倾斜角互补.
题型02 抛物线的标准方程
1.(23-24高二下·河南安阳·期中)已知抛物线经过点,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·江苏·期中)如图①,“东方之门”通过简单的几何曲线处理,将传统文化与现代建筑融为一体,最大程度地传承了苏州的历史文化.如图②,“门”的内侧曲线呈抛物线形,已知其底部宽度为80米,高度为200米.则离地面150米处的水平宽度(即CD的长)为( )
A.40米 B.30米 C.25米 D.20米
3.(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)已知抛物线的焦点为,直线过点且倾斜角为,若抛物线上存在点与点关于直线对称,则抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·江苏南京·期中)已知抛物线的准线与圆相切,则的值为( )
A.2 B. C. D.
5.(23-24高二上·内蒙古通辽·期中)已知抛物线C:的焦点为F,准线为.点A在抛物线C上,点B在准线上,若是边长为4的等边三角形,则的值是( )
A.2 B. C.1 D.
题型03 抛物线的焦半径
1.(23-24高二上·广西柳州·期中)已知抛物线上一点到焦点的距离是6,则其准线方程为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·北京·期中)已知抛物线的焦点为,准线为直线,横坐标为3的点在抛物线上,过点作的垂线,垂足为,若,则等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(23-24高二上·贵州遵义·期中)已知抛物线上的点到其准线的距离为4,则( )
A.6 B. C.8 D.
4.(23-24高二上·安徽芜湖·期中)已知抛物线()的焦点为,准线为,点在抛物线上,点在准线上,若是边长为6的等边三角形,则的值是( ).
A.3 B. C.6 D.
5.(23-24高二上·河南新乡·期末)已知为抛物线的焦点,点在上,且点到直线的距离为,则( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·福建厦门·期中)(多选)已知抛物线的焦点为F,O为坐标原点,点在抛物线上,若,则( )
A.的坐标为 B. C. D.
题型04 求直线与抛物线的相交弦
1.(23-24高二上·浙江杭州·期中)设抛物线的焦点为,为抛物线上一点且在第一象限,,若将直线绕点逆时针旋转得到直线,且直线与抛物线交于两点,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·湖南·期中)过抛物线的焦点作直线交抛物线于P,Q两点,若线段PQ中点的横坐标为2,,则抛物线方程是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·湖南邵阳·期中)设抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线与交于M,N两点,则( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线的焦点为,直线过焦点与该抛物线相交于两点,为坐标原点,则的值是( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
5.(23-24高二下·上海·期中)直线被曲线所截得的弦长为,则实数的值为 .
6.(23-24高二上·安徽宿州·期中)过抛物线的焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,已知.
(1)求抛物线的方程;
(2)O为坐标原点,求的面积.
题型05 抛物线中综合应用
1.(23-24高二上·安徽安庆·期末)已知抛物线C:内有一点,过点A作直线l与该抛物线交于P、Q两点,经过点和点Q的直线与该抛物线交于另一点T,则直线PT过定点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·四川德阳·期中)已知抛物线为上一点,,当最小时,点到坐标原点的距离为 .
3.(23-24高二上·江苏盐城·期中)设点是曲线上一点,则点到直线最小的距离为 .
4.(23-24高二上·甘肃白银·期中)已知曲线恒过点,且在抛物线上.若是上的一点,点,则点到的焦点与到点的距离之和的最小值为 .
5.(23-24高二上·上海闵行·期末)设是以为焦点的抛物线上的动点,是圆上的动点,则的最小值为 .
6.(23-24高二上·浙江金华·期中)已知过抛物线焦点的直线与抛物线交于,两点,点为线段的中点.
(1)求抛物线的准线方程;
(2)若时,求点的横坐标;
(3)已知点是抛物线上的一动点,定点,则当点在抛物线上移动时,求的最小值.
03强化训练
1.(23-24高二上·河南·期中)设抛物线的焦点为,点在上,,若,则( )
A. B.14 C. D.
2.(23-24高二上·河南南阳·期中)已知点在抛物线上,过点作圆的切线,若切线长为,则点到的准线的距离为( )
A.5 B.6 C.7 D.
3.(23-24高二上·广西南宁·期中)已知为坐标原点,为抛物线的焦点,为上的一点,垂直于轴,为轴上一点,且,若,则( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·四川凉山·期中)已知为拋物线上一点,且到抛物线焦点的距离为4,它到轴的距离为3,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
5.(23-24高二下·北京东城·期中)2024年3月20号,我国成功发射鹊桥二号中继卫星,其通过一个大型可展开的星载天线,实现了月球背面与地球之间的信号传输.星载天线展开后形成一把直径(口径)为的“金色大伞”,它的曲面与轴截面的交线为抛物线,在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入接收天线,经反射聚集到焦点处.若“金色大伞”的深度为,则“金色大伞”的边缘点到焦点的距离为( )
A. B. C. D.
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)设为抛物线的焦点,若点在上,则( )
A.3 B. C. D.
7.(23-24高二上·上海宝山·期中)抛物线的焦点为,准线为,点是准线上的动点,若点在抛物线上,且,则(为坐标原点)的最小值为 .
8.(2024·广东江门·二模)已知抛物线的焦点为,过点且斜率为2的直线与交于A,B两点,且.
(1)求的方程;
(2)过点作轴的平行线是动点,且异于点,过点作AP的平行线交于,两点,证明:.
9.(23-24高二上·浙江杭州·期中)已知抛物线:,点为抛物线外一点(如图),过点D作的两条切线,切点分别为A,B.
(1)求证:直线的方程为;
(2)若在直线上,以为圆心的圆与直线相切,且切点为线段的中点,求该圆的方程.
10.(23-24高二上·重庆·期中)设抛物线,圆.已知上的点到的准线的距离的最小值为2.
(1)求;
(2)倾斜角为的直线与交于两点,与交于两点.
(i)若为圆的直径,求的面积;
(ii)当取最大值时,求直线在轴上的截距.
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重难点03 抛物线专题训练
01思维导图
02题型精练
题型01 抛物线的定义应用
1.(23-24高二上·浙江·期中)抛物线的焦点到其准线的距离为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【详解】因为抛物线的焦点到准线的距离为,
所以由抛物线可得,则焦点到其准线的距离为2.
故选:C
2.(23-24高二上·江苏南京·期中)已知点P是抛物线上的一个动点,则点P到点的距离与到该抛物线准线的距离之和的最小值为( ).
A. B.2 C. D.
【答案】A
【详解】解:如图
过点作抛物线的准线的垂线,垂足为M,由抛物线的定义可知,,
要使点P到点的距离与到该抛物线准线的距离之和最小,则当Q,P,F三点共线时最小,最小值为.
故选:A.
3.(23-24高二上·四川成都·期中)已知实数满足,则点的轨迹为( )
A.抛物线 B.双曲线 C.一条直线 D.两条直线
【答案】D
【详解】因为,
所以两边平方得,
化简整理得,所以,
所以或,即点的轨迹方程为或,
所以点的轨迹为两条相交直线.
故选:D
4.(23-24高二上·河南郑州·期中)在平面直角坐标系中,动点到点的距离比到直线的距离小1.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知直线过点,与轨迹交于,两点.求证:直线与直线的倾斜角互补.
【答案】(1) (2)证明见解析
【详解】(1)曲线上的动点到点的距离比到直线的距离小1,
动点到直线的距离与它到点的距离相等.
故所求轨迹为以原点为顶点,开口向右的抛物线,且,
.
点的轨迹的方程为.
(2)证明:由题知直线的斜率存在且不为零,
设的方程为,
联立得,
,所以.
设,,
,.
,
,.
即直线与直线的倾斜角互补.
题型02 抛物线的标准方程
1.(23-24高二下·河南安阳·期中)已知抛物线经过点,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意,,解得,
所以抛物线的焦点坐标为.
故选:B
2.(23-24高一上·江苏·期中)如图①,“东方之门”通过简单的几何曲线处理,将传统文化与现代建筑融为一体,最大程度地传承了苏州的历史文化.如图②,“门”的内侧曲线呈抛物线形,已知其底部宽度为80米,高度为200米.则离地面150米处的水平宽度(即CD的长)为( )
A.40米 B.30米 C.25米 D.20米
【答案】A
【详解】以底部所在的直线为x轴,以线段CD的垂直平分线所在的直线为y轴建立平面直角坐标系:
,,
设抛物线的解析式为,将代入,得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为,
将代入得:,
解得:,
∴C(-20,150),,
,
故选:A
3.(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)已知抛物线的焦点为,直线过点且倾斜角为,若抛物线上存在点与点关于直线对称,则抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知,的坐标为.设点,则,,
即,得,,
即,得,因此,
解得,故抛物线的准线方程为.
故选:A
4.(23-24高二上·江苏南京·期中)已知抛物线的准线与圆相切,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【详解】因为抛物线方程为,即,可知其准线为,
又因为圆,即,可知圆心为,半径,
由题意可得:,解得.
故选:C.
5.(23-24高二上·内蒙古通辽·期中)已知抛物线C:的焦点为F,准线为.点A在抛物线C上,点B在准线上,若是边长为4的等边三角形,则的值是( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】A
【详解】因为是边长为4的等边三角形,
由题意可知,,由抛物线定义可得,
设准线与轴的交点为D,如下图所示:
因此与平行,由 ,可得,
所以,即.
故选:A.
题型03 抛物线的焦半径
1.(23-24高二上·广西柳州·期中)已知抛物线上一点到焦点的距离是6,则其准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题可得,解得:,所以抛物线的准线方程为
故选:A
2.(23-24高二上·北京·期中)已知抛物线的焦点为,准线为直线,横坐标为3的点在抛物线上,过点作的垂线,垂足为,若,则等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】不妨设点在第一象限,因为点的横坐标为3,
所以,,
,
因为,所以,
解得或(舍),
故选:B
3.(23-24高二上·贵州遵义·期中)已知抛物线上的点到其准线的距离为4,则( )
A.6 B. C.8 D.
【答案】C
【详解】因为点到C的准线的距离为4,所以,解得.
故选:C
4.(23-24高二上·安徽芜湖·期中)已知抛物线()的焦点为,准线为,点在抛物线上,点在准线上,若是边长为6的等边三角形,则的值是( ).
A.3 B. C.6 D.
【答案】A
【详解】由题知,,则.设准线与轴交于点,则.
又是边长为6的等边三角形,,
所以,,
即.
故选:A.
5.(23-24高二上·河南新乡·期末)已知为抛物线的焦点,点在上,且点到直线的距离为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为点到直线的距离为,
所以点到抛物线准线的距离为,
由抛物线的定义得,.
故选:D.
6.(23-24高二上·福建厦门·期中)(多选)已知抛物线的焦点为F,O为坐标原点,点在抛物线上,若,则( )
A.的坐标为 B. C. D.
【答案】BD
【详解】对于A,抛物线的焦点为,准线方程为,故A错误;
对于BC,由抛物线定义可得,所以,,解得,故B正确C错误;
对于D,,故D正确.
故选:BD.
题型04 求直线与抛物线的相交弦
1.(23-24高二上·浙江杭州·期中)设抛物线的焦点为,为抛物线上一点且在第一象限,,若将直线绕点逆时针旋转得到直线,且直线与抛物线交于两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
设,
则,所以,则,
故,
所以,
则直线的倾斜角,
所以直线的斜率,
所以直线的方程为,
联立,消得,
,
设,
则,
所以.
故选:A.
2.(23-24高二下·湖南·期中)过抛物线的焦点作直线交抛物线于P,Q两点,若线段PQ中点的横坐标为2,,则抛物线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,,则,即.
又,即,抛物线方程为.
故选:.
3.(23-24高二下·湖南邵阳·期中)设抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线与交于M,N两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线为:,
联立,消去可得:,解得,
不妨令,则,
故.
故选:C.
4.(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线的焦点为,直线过焦点与该抛物线相交于两点,为坐标原点,则的值是( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
【答案】D
【详解】由题意得,当的斜率为0时,不满足要求,
设直线的方程为,联立得,
设,
则,
故,
则.
故选:D
5.(23-24高二下·上海·期中)直线被曲线所截得的弦长为,则实数的值为 .
【答案】
【详解】联立方程组,整理得,
设直线与曲线的交点为,
可得,解得,且,
由弦长公式,
可得
,
解得.
故答案为:.
6.(23-24高二上·安徽宿州·期中)过抛物线的焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,已知.
(1)求抛物线的方程;
(2)O为坐标原点,求的面积.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)设方程为,,
由并化简得,
则,
,故
所以抛物线方程为.
(2)由(1)知方程为,
则原点O到的距离
所以.
题型05 抛物线中综合应用
1.(23-24高二上·安徽安庆·期末)已知抛物线C:内有一点,过点A作直线l与该抛物线交于P、Q两点,经过点和点Q的直线与该抛物线交于另一点T,则直线PT过定点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,斜率都存在,
设,,,
直线l的斜率,
直线l方程:,化简得
同理直线QT方程:,直线PT的方程:,
点,分别代入直线QP,QT方程,
即,消除,得,
代入直线PT方程:,得,
直线PT过定点.
故选:C
2.(23-24高二上·四川德阳·期中)已知抛物线为上一点,,当最小时,点到坐标原点的距离为 .
【答案】
【详解】设,则,所以,
当时,;
当时,,当且仅当即时取等号,所以,
由上可知,取最小值时,,所以.
故答案为:.
3.(23-24高二上·江苏盐城·期中)设点是曲线上一点,则点到直线最小的距离为 .
【答案】
【详解】点P在曲线上,设,
则点P到直线l的距离为,
当时,.
故答案为:.
4.(23-24高二上·甘肃白银·期中)已知曲线恒过点,且在抛物线上.若是上的一点,点,则点到的焦点与到点的距离之和的最小值为 .
【答案】7
【详解】曲线可变形为
令,解得,
可知曲线恒过点,
因为在抛物线上,则,解得,
所以的方程为,可知的焦点为,准线为,
又因为,可知点在抛物线内,
设点在准线上的投影为,则,
因为,
当且仅当与的准线垂直时,等号成立,
所以点到的焦点与到点的距离之和的最小值为7.
故答案为:7.
5.(23-24高二上·上海闵行·期末)设是以为焦点的抛物线上的动点,是圆上的动点,则的最小值为 .
【答案】4
【详解】抛物线的准线为,设点到准线的距离为,圆心,圆心到准线的距离为,则,
则,
则的最小值为4.
故答案为:4.
6.(23-24高二上·浙江金华·期中)已知过抛物线焦点的直线与抛物线交于,两点,点为线段的中点.
(1)求抛物线的准线方程;
(2)若时,求点的横坐标;
(3)已知点是抛物线上的一动点,定点,则当点在抛物线上移动时,求的最小值.
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)抛物线,所以其准线方程为:.
(2)设,,则,所以,
又点为线段的中点,所以点的横坐标为:.
(3)抛物线焦点为,其准线方程为:,
由抛物线的定义可知点到焦点的距离即为点到准线的距离,
为点到定点的距离与点到准线的距离之和,
要使得的最小,
则点在一条直线上且垂直于准线,
故最小值即为点到准线的距离为.
03强化训练
1.(23-24高二上·河南·期中)设抛物线的焦点为,点在上,,若,则( )
A. B.14 C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知,因为,准线为,
设,根据抛物线的定义,,
得到,于是,
所以.
故选:D
2.(23-24高二上·河南南阳·期中)已知点在抛物线上,过点作圆的切线,若切线长为,则点到的准线的距离为( )
A.5 B.6 C.7 D.
【答案】A
【详解】如图所示:
设切点为Q,则,
则,
设,则由两点间距离公式得到,
解得,因为,所以,
因为的准线方程为,所以点到的准线的距离PE为.
故选:A.
3.(23-24高二上·广西南宁·期中)已知为坐标原点,为抛物线的焦点,为上的一点,垂直于轴,为轴上一点,且,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意作下图:
,
,
垂直于轴,
,
,
,
,
,
又,
,
解得,
故选:B.
4.(23-24高二上·四川凉山·期中)已知为拋物线上一点,且到抛物线焦点的距离为4,它到轴的距离为3,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【详解】由题意得,,即,解得.
故选:.
5.(23-24高二下·北京东城·期中)2024年3月20号,我国成功发射鹊桥二号中继卫星,其通过一个大型可展开的星载天线,实现了月球背面与地球之间的信号传输.星载天线展开后形成一把直径(口径)为的“金色大伞”,它的曲面与轴截面的交线为抛物线,在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入接收天线,经反射聚集到焦点处.若“金色大伞”的深度为,则“金色大伞”的边缘点到焦点的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意,建立如图所示的平面直角坐标系,点
设抛物线的方程为,则,解得,
抛物线的焦点,准线方程为,,
所以“金色大伞”的边缘点到焦点的距离为.
故选:B
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)设为抛物线的焦点,若点在上,则( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意,,解得,所以的准线为,所以,
故选:D.
7.(23-24高二上·上海宝山·期中)抛物线的焦点为,准线为,点是准线上的动点,若点在抛物线上,且,则(为坐标原点)的最小值为 .
【答案】
【详解】由,得,所以,准线为,
不妨设点在第一象限,过作于,则,得,
则,得,所以,
设点关于直线对称点为,则,
所以,
当且仅当三点共线时取等号,
所以的最小值为,
故答案为:
8.(2024·广东江门·二模)已知抛物线的焦点为,过点且斜率为2的直线与交于A,B两点,且.
(1)求的方程;
(2)过点作轴的平行线是动点,且异于点,过点作AP的平行线交于,两点,证明:.
【答案】(1) (2)证明见解析
【详解】(1)设.
因为点的坐标为,所以,
由得,
则,
从而
得,所以的方程为.
(2)证明:因为点的坐标为,直线MN的斜率不为0,所以设直线MN的方程为.
设,由可得,
则
所以.
由(1)可知,
因为点A,P的纵坐标分别为,且,所以
可得,即.
9.(23-24高二上·浙江杭州·期中)已知抛物线:,点为抛物线外一点(如图),过点D作的两条切线,切点分别为A,B.
(1)求证:直线的方程为;
(2)若在直线上,以为圆心的圆与直线相切,且切点为线段的中点,求该圆的方程.
【答案】(1)证明见解析 (2)
【详解】(1)设,,由得,
所以在处的切线方程为,
同理在处的切线方程为,
两条切线都过,所以,,
显然A,B两点都在直线上,
所以直线的方程为.
(2)若在直线上,则直线的方程为,
即直线过定点,不妨设直线的方程,
由,可得,
于是,,
设为线段的中点,则,
由于,而,与向量平行,
∴,解得或,
当时,,所求圆的方程为;
当时,,所求圆的方程为.
10.(23-24高二上·重庆·期中)设抛物线,圆.已知上的点到的准线的距离的最小值为2.
(1)求;
(2)倾斜角为的直线与交于两点,与交于两点.
(i)若为圆的直径,求的面积;
(ii)当取最大值时,求直线在轴上的截距.
【答案】(1);
(2)(i);(ii).
【详解】(1)圆是以为圆心3为半径的圆,
抛物线的准线方程为.
因为上的点到的准线距离的最小值为2,所以,解得.
(2)(i)若为圆的直径,则过点,
又因为的倾斜角为,斜率为1,所以的方程为.
设.
由得,即,
解得.
因此,的面积为
(ii)设:,由于与交于两点,
则到的距离为,
由,得.①
由勾股定理,.
由于与交于两点,由得.
判别式,得.②
由①②可知.
设,则.
所以.
则.
令,则,由基本不等式,
.
当且仅当,即时等号成立,取得最大值,
此时的方程为,在轴上的截距为.
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