专题08 抛物线及其方程(五大重难点题型)-【课后优辅导】2024年秋季高二数学上学期精品讲义(人教A版2019)

2024-09-11
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3456数学工作室
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 3.3抛物线
类型 题集-专项训练
知识点 抛物线
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.98 MB
发布时间 2024-09-11
更新时间 2024-09-11
作者 3456数学工作室
品牌系列 -
审核时间 2024-09-11
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来源 学科网

内容正文:

专题08 抛物线及其方程 考点一:抛物线的定义 定义:平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线. 知识点诠释: (1)上述定义可归纳为“一动三定”,一个动点,一定直线;一个定值 (2)定义中的隐含条件:焦点F不在准线上,若F在上,抛物线变为过F且垂直与的一条直线. (3)抛物线定义建立了抛物线上的点、焦点、准线三者之间的距离关系,在解题时常与抛物线的定义联系起来,将抛物线上的动点到焦点的距离与动点到准线的距离互化,通过这种转化使问题简单化. 考点二:抛物线的标准方程 抛物线标准方程的四种形式: 根据抛物线焦点所在半轴的不同可得抛物线方程的的四种形式 ,,,。 知识点诠释: ①只有当抛物线的顶点是原点,对称轴是坐标轴时,才能得到抛物线的标准方程; ②抛物线的焦点在标准方程中一次项对应的坐标轴上,且开口方向与一次项的系数的正负一致,比如抛物线的一次项为,故其焦点在轴上,且开口向负方向(向下) ③抛物线标准方程中一次项的系数是焦点的对应坐标的4倍. ④从方程形式看,求抛物线的标准方程仅需确定一次项系数。用待定系数法求抛物线的标准方程时,首先根据已知条件确定抛物线的标准方程的类型(一般需结合图形依据焦点的位置或开口方向定型),然后求一次项的系数,否则,应展开相应的讨论. ⑤在求抛物线方程时,由于标准方程有四种形式,易混淆,可先根据题目的条件作出草图,确定方程的形式,再求参数p,若不能确定是哪一种形式的标准方程,应写出四种形式的标准方程来,不要遗漏某一种情况。 考点三:抛物线的简单几何性质: 抛物线标准方程的几何性质 范围:,, 抛物线y2=2px(p>0)在y轴的右侧,开口向右,这条抛物线上的任意一点M的坐标(x,y)的横坐标满足不等式x≥0;当x的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸。抛物线是无界曲线。 对称性:关于x轴对称 抛物线y2=2px(p>0)关于x轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。抛物线只有一条对称轴。 顶点:坐标原点 抛物线y2=2px(p>0)和它的轴的交点叫做抛物线的顶点。抛物线的顶点坐标是(0,0)。 抛物线标准方程几何性质的对比 图形 标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) 顶点 O(0,0) 范围 x≥0, x≤0, y≥0, y≤0, 对称轴 x轴 y轴 焦点 离心率 e=1 准线方程 焦半径 知识点诠释: (1)与椭圆、双曲线不同,抛物线只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴,一条准线; (2)标准方程中的参数p的几何意义是指焦点到准线的距离;p>0恰恰说明定义中的焦点F不在准线上这一隐含条件;参数p的几何意义在解题时常常用到,特别是具体的标准方程中应找到相当于p的值,才易于确定焦点坐标和准线方程. 重难点题型突破(一)、 抛物线的定义及应用 例1、(24-25高三上·广西·阶段练习)已知点P在抛物线M:上,过点P作圆C:的切线,若切线长为,则点P到M的准线的距离为(    ) A.5 B. C.6 D. 例2、(24-25高三上·广东·开学考试)设点为圆上的一动点,点为抛物线上的一动点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 例3、(24-25高三上·北京海淀·开学考试)抛物线上与焦点距离等于3的点的横坐标是 . 1、(10-11高二上·陕西宝鸡·期末)抛物线上与焦点的距离等于7的点的横坐标是(    ) A.6 B. C. D.3 2、(2024·陕西宝鸡·三模)抛物线过点,则点到抛物线准线的距离为 . 3、(23-24高二上·广西南宁·期中)已知点在抛物线上,则A到的准线的距离为 . 重难点题型突破(二)、 抛物线的轨迹方程 例4、(2024·四川德阳·模拟预测)点M是直线上的动点,O为坐标原点,过点M作y轴的垂线l,过点O作直线OM的垂线交直线l于点P. (1)求点P的轨迹C的方程; (2)过曲线C上的一点P(异于原点O)作曲线C的切线交椭圆于A、B两点,求面积的最大值. 例5、(23-24高二上·福建泉州·期末)已知动圆过点且与直线相切,记该动圆圆心的轨迹为曲线. (1)求的方程; (2)若过点的直线交于两点,且,求的面积. 1、(19-20高二上·江西南昌·期中)如图,已知动圆过定点且与轴相切,点关于圆心的对称点为,点的轨迹为.    (1)求曲线的方程; (2)一条直线经过点,且交曲线于、两点,点为直线上的动点. ①求证:不可能是钝角; ②是否存在这样的点,使得是正三角形?若存在,求点的坐标;否则,说明理由. 2、(22-23高二上·四川成都·期中)已知平面内一动点到点的距离比到轴的距离大1. (1)求动点的轨迹的方程; (2)过点的直线交曲线C于A、B,且有 ,求直线的斜率. 重难点题型突破(三)、 与抛物线有关的距离与最值问题 例6、(24-25高三上·云南大理·开学考试)已知为抛物线上任意一点,为抛物线的焦点,为圆上任意一点,则的最小值为(    ) A.6 B.10 C.4 D.8 例7、(24-25高三上·广东·阶段练习)记抛物线的焦点为,点在上,,则的最小值为(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 例8、(2024·陕西商洛·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知过点的抛物线的焦点为,过点作两条相互垂直的直线,,直线与相交于,两点,直线与相交于,两点,则的最小值为(    ) A.32 B.20 C.16 D.12 例9、(2023·广西南宁·模拟预测)已知直线与抛物线交于A,B两点,抛物线的焦点为F,且,于点D,点D的坐标为,则 . 例10、(2024·重庆九龙坡·三模)古希腊几何学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点的距离之比为定值的点的轨迹是圆,后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,,若点是满足的阿氏圆上的任意一点,点为抛物线上的动点,在直线上的射影为,则的最小值为 . 例11、(2024·全国·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过直线上的点作抛物线的两条切线,切点分别为,则的最小值为 . 1、(22-23高二上·四川成都·阶段练习)已知抛物线的焦点为F,定点,P是抛物线上一个动点,则的最小值为(   ) A.3 B.4 C.5 D.8 2、(23-24高三上·河南·期中)已知过点的直线l与抛物线交于A,B两点,且,点Q满足,点,则的最小值为(    ) A. B.2 C. D.1 3、(2024·陕西渭南·二模)若点A在焦点为F的抛物线上,且,点P为直线上的动点,则的最小值为 . 4、(2023·江西九江·一模)已知点分别是抛物线和圆上的动点,点到直线的距离为,则的最小值为 . 5.(23-24高二上·黑龙江大庆·期中)已知抛物线和圆,过点作直线与上述两曲线自左而右依次交于点,则的最小值为 6.(2024·陕西安康·模拟预测)已知点在抛物线上,设的焦点为,线段的中点在的准线上的射影为,且,则向量的夹角的最大值为(    ) A. B. C. D. 重难点题型突破(四)、 焦半径、焦点三角形问题 例12、(2024·江苏·一模)在平面直角坐标系中,已知点和抛物线,过的焦点且斜率为的直线与交于两点.记线段的中点为,若线段的中点在上,则的值为 ;的值为 . 例13、(2023·安徽蚌埠·模拟预测)已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,点在上,若三点共线,且的外接圆交于点的外接圆交于点,则 . 例14、(21-22高三上·内蒙古通辽·期末)根据抛物线的光学性质可知,从抛物线的焦点发出的光线经该抛物线反射后与对称轴平行,一条平行于对称轴的光线经该抛物线反射后会经过抛物线的焦点.如图所示,从沿直线发出的光线经抛物线两次反射后,回到光源接收器,则该光线经过的路程为 . 例15、(2021·四川南充·一模)已知O为坐标原点,抛物线C:上一点A到焦点F的距离为4,设点M为抛物线C准线l上的动点,给出以下命题: ①若△MAF为正三角形时,则抛物线C方程为; ②若于M,则抛物线在A点处的切线平分; ③若,则抛物线C方程为; ④若的最小值为,则抛物线C方程为. 其中所有正确的命题序号是 . 1、(2024·四川成都·模拟预测)设点,动点P在抛物线上,记P到直线的距离为d,则的最小值为(    ) A.1 B.3 C. D. 2、(2024·陕西·模拟预测)设O为坐标原点,直线过抛物线()的焦点,且与交于两点,为的准线,则(    ) A. B. C.的面积为 D.以为直径的圆与l有两个交点 3、(2024·内蒙古包头·模拟预测)已知抛物线的焦点为,为坐标原点,倾斜角为的直线过点且与交于,两点,若的面积为,则(    ) A. B. C.以为直径的圆与轴仅有1个交点 D.或 4、(2024·广西南宁·一模)抛物线有如下光学性质:平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线经过抛物线的焦点.过点且平行于轴的一条光线射向抛物线上的点,经过反射后的反射光线与相交于点,则(    ) A. B.9 C.36 D. 重难点题型突破(五)、 直线与抛物线的位置关系 例16、(23-24高二上·安徽合肥·阶段练习)设抛物线,过焦点的直线与抛物线交于点、.当直线垂直于轴时,. (1)求抛物线的标准方程. (2)已知点,直线、分别与抛物线交于点、.求证:直线过定点. 例17、(2023·广东汕头·三模)抛物线:的焦点为F,直线过焦点F与抛物线E交于A,B两点,当垂直于x轴时. (1)求抛物线的方程; (2)点,直线AC,BC与抛物线E的交点分别为M,N;探究直线MN是否过定点,如果过定点,求出该定点:如果不过定点,请说明理由. 1、(2023·上海长宁·二模)已知抛物线:的焦点为,准线为,直线经过点且与交于点、. (1)求以为焦点,坐标轴为对称轴,离心率为的椭圆的标准方程; (2)若,求线段的中点到轴的距离; (3)设为坐标原点,为上的动点,直线、分别与准线交于点、.求证:为常数. 2、(2022·辽宁·二模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,椭圆的方程为,抛物线的焦点为,上不同两点M,N同时满足下列三个条件中的两个:①;②;③MN的方程为. (1)请分析说明两点M,N满足的是哪两个条件?并求出抛物线的标准方程; (2)设直线与相交于A,B两点,线段AB的中点为,且与相切于点,与直线交于点,以PQ为直径的圆与直线交于Q,E两点,求证:O,G,E三点共线. 1.(2023·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则(    ) A.7 B.6 C.5 D.4 2.(2022·全国·高考真题)设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则(    ) A.2 B. C.3 D. 3.(2021·全国·高考真题)抛物线的焦点到直线的距离为,则(    ) A.1 B.2 C. D.4 4.(2021·天津·高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为(    ) A. B. C.2 D.3 5.(2024·全国·高考真题)(多选题)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则(    ) A.l与相切 B.当P,A,B三点共线时, C.当时, D.满足的点有且仅有2个 6.(2022·全国·高考真题)(多选题)已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则(    ) A.C的准线为 B.直线AB与C相切 C. D. 7.(2024·北京·高考真题)抛物线的焦点坐标为 . 8.(2024·上海·高考真题)已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为 . 9.(2024·天津·高考真题)圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为 . 10.(2021·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,垂直轴于点.若,则点的横坐标为 ; 的面积为 . 11.(2022·全国·高考真题)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,. (1)求C的方程; (2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程. 12.(2021·全国·高考真题)已知抛物线的焦点F到准线的距离为2. (1)求C的方程; (2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值. 13.(2020·浙江·高考真题)如图,已知椭圆,抛物线,点A是椭圆与抛物线的交点,过点A的直线l交椭圆于点B,交抛物线于M(B,M不同于A). (Ⅰ)若,求抛物线的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值. 14.(2020·全国·高考真题)已知椭圆C1:(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|. (1)求C1的离心率; (2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程. 1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题08 抛物线及其方程 考点一:抛物线的定义 定义:平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线. 知识点诠释: (1)上述定义可归纳为“一动三定”,一个动点,一定直线;一个定值 (2)定义中的隐含条件:焦点F不在准线上,若F在上,抛物线变为过F且垂直与的一条直线. (3)抛物线定义建立了抛物线上的点、焦点、准线三者之间的距离关系,在解题时常与抛物线的定义联系起来,将抛物线上的动点到焦点的距离与动点到准线的距离互化,通过这种转化使问题简单化. 考点二:抛物线的标准方程 抛物线标准方程的四种形式: 根据抛物线焦点所在半轴的不同可得抛物线方程的的四种形式 ,,,。 知识点诠释: ①只有当抛物线的顶点是原点,对称轴是坐标轴时,才能得到抛物线的标准方程; ②抛物线的焦点在标准方程中一次项对应的坐标轴上,且开口方向与一次项的系数的正负一致,比如抛物线的一次项为,故其焦点在轴上,且开口向负方向(向下) ③抛物线标准方程中一次项的系数是焦点的对应坐标的4倍. ④从方程形式看,求抛物线的标准方程仅需确定一次项系数。用待定系数法求抛物线的标准方程时,首先根据已知条件确定抛物线的标准方程的类型(一般需结合图形依据焦点的位置或开口方向定型),然后求一次项的系数,否则,应展开相应的讨论. ⑤在求抛物线方程时,由于标准方程有四种形式,易混淆,可先根据题目的条件作出草图,确定方程的形式,再求参数p,若不能确定是哪一种形式的标准方程,应写出四种形式的标准方程来,不要遗漏某一种情况。 考点三:抛物线的简单几何性质: 抛物线标准方程的几何性质 范围:,, 抛物线y2=2px(p>0)在y轴的右侧,开口向右,这条抛物线上的任意一点M的坐标(x,y)的横坐标满足不等式x≥0;当x的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸。抛物线是无界曲线。 对称性:关于x轴对称 抛物线y2=2px(p>0)关于x轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。抛物线只有一条对称轴。 顶点:坐标原点 抛物线y2=2px(p>0)和它的轴的交点叫做抛物线的顶点。抛物线的顶点坐标是(0,0)。 抛物线标准方程几何性质的对比 图形 标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) 顶点 O(0,0) 范围 x≥0, x≤0, y≥0, y≤0, 对称轴 x轴 y轴 焦点 离心率 e=1 准线方程 焦半径 知识点诠释: (1)与椭圆、双曲线不同,抛物线只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴,一条准线; (2)标准方程中的参数p的几何意义是指焦点到准线的距离;p>0恰恰说明定义中的焦点F不在准线上这一隐含条件;参数p的几何意义在解题时常常用到,特别是具体的标准方程中应找到相当于p的值,才易于确定焦点坐标和准线方程. 重难点题型突破(一)、 抛物线的定义及应用 例1、(24-25高三上·广西·阶段练习)已知点P在抛物线M:上,过点P作圆C:的切线,若切线长为,则点P到M的准线的距离为(    ) A.5 B. C.6 D. 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】切线长、抛物线定义的理解、抛物线的焦半径公式 【分析】根据点P的位置以及切线长可解得点横坐标为5,再由焦半径公式可得结果. 【详解】设点,由圆的方程可知圆心,半径; 又切线长为,可得, 即,解得,可得; 再由抛物线定义可得点P到M的准线的距离为. 故选:C 例2、(24-25高三上·广东·开学考试)设点为圆上的一动点,点为抛物线上的一动点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】定点到圆上点的最值(范围)、抛物线上的点到定点的距离及最值 【分析】设,可得,利用两点之间的距离公式可得,结合二次函数的单调性即可判断出结论. 【详解】如下图,设, 则,,当且仅当时取等号,此时, ,因此, 故选:B. 例3、(24-25高三上·北京海淀·开学考试)抛物线上与焦点距离等于3的点的横坐标是 . 【答案】2 【难度】0.85 【知识点】抛物线定义的理解 【分析】根据抛物线的定义求解即可. 【详解】抛物线的焦点为,准线方程为, 设抛物线上一点到焦点的距离为3, 则, 所以, 故答案为:2. 1、(10-11高二上·陕西宝鸡·期末)抛物线上与焦点的距离等于7的点的横坐标是(    ) A.6 B. C. D.3 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】抛物线定义的理解、抛物线的焦半径公式 【分析】利用抛物线的焦半径公式即可求解. 【详解】抛物线的焦点坐标为, 设点到的距离等于7, 则,解得. 故选:C. 2、(2024·陕西宝鸡·三模)抛物线过点,则点到抛物线准线的距离为 . 【答案】 【难度】0.94 【知识点】抛物线定义的理解、根据抛物线方程求焦点或准线、根据抛物线上的点求标准方程 【分析】将已知点代入抛物线方程求得,结合抛物线定义求解即可. 【详解】由题意,解得,所以抛物线的准线为, 故所求为. 故答案为:. 3、(23-24高二上·广西南宁·期中)已知点在抛物线上,则A到的准线的距离为 . 【答案】// 【难度】0.85 【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、根据抛物线上的点求标准方程 【分析】先把代入抛物线,求出,从而得到准线方程,求出A到的准线的距离. 【详解】将代入得,,解得, 所以抛物线方程为,准线方程为, 故A到的准线的距离为. 故答案为: 重难点题型突破(二)、 抛物线的轨迹方程 例4、(2024·四川德阳·模拟预测)点M是直线上的动点,O为坐标原点,过点M作y轴的垂线l,过点O作直线OM的垂线交直线l于点P. (1)求点P的轨迹C的方程; (2)过曲线C上的一点P(异于原点O)作曲线C的切线交椭圆于A、B两点,求面积的最大值. 【答案】(1) (2) 【难度】0.4 【知识点】求抛物线的轨迹方程、椭圆中三角形(四边形)的面积、根据韦达定理求参数 【分析】(1)设出点坐标,根据垂直关系写出对应向量关系式,由此可得轨迹的方程; (2)设出直线的方程,根据直线与曲线相切得到关于的表达式,然后通过联立方程结合韦达定理以及弦长公式表示出的面积,最后利用基本不等式求解出最大值. 【详解】(1)设,则,所以, 因为,所以, 所以P点到轨迹为; (2)设,, 因为为曲线的切线,联立可得, 所以, 由可得, 所以, 且,, 所以, 又因为原点O到AB的距离为, 所以, 当且仅当,即或时等号成立(此时满足), 综上可知面积的最大值为. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中求解三角形面积的常用方法: (1)利用弦长以及点到直线的距离公式,结合底高,表示出三角形的面积; (2)根据直线与圆锥曲线的交点,利用公共底或者公共高的情况,将三角形的面积表示为或; (3)借助三角形内切圆的半径,将三角形面积表示为(r为内切圆半径). 例5、(23-24高二上·福建泉州·期末)已知动圆过点且与直线相切,记该动圆圆心的轨迹为曲线. (1)求的方程; (2)若过点的直线交于两点,且,求的面积. 【答案】(1) (2)6 【难度】0.65 【知识点】求抛物线的轨迹方程、抛物线中的三角形或四边形面积问题 【分析】(1)根据抛物线的定义,利用两点之间距离公式以及点到直线的距离公式,建立方程方程,可得答案; (2)设出点的坐标以及直线方程,结合韦达定理以及向量的坐标表示,建立方程,可得答案. 【详解】(1)设,动圆的半径, 整理可得.故曲线的方程为. (2)法一: 设,不妨设点在轴上方, 由可得, 由已知直线斜率必不为0,故可设直线, 联立方程,可得, 故,解得,故, . 法二: 设,不妨设点在轴上方, 由可得, 若直线的斜率不存在,则,不符合题意,舍去; 设直线, 联立方程可得, ,解得,, ,解得. 原点到直线的距离, 故的面积. 1、(19-20高二上·江西南昌·期中)如图,已知动圆过定点且与轴相切,点关于圆心的对称点为,点的轨迹为.    (1)求曲线的方程; (2)一条直线经过点,且交曲线于、两点,点为直线上的动点. ①求证:不可能是钝角; ②是否存在这样的点,使得是正三角形?若存在,求点的坐标;否则,说明理由. 【答案】(1); (2)①证明见解析;②存在,且. 【难度】0.4 【知识点】直线与抛物线交点相关问题、抛物线中存在定点满足某条件问题、求抛物线的轨迹方程、数量积的坐标表示 【分析】(1)设,则可得,圆的直径为,利用动圆与轴相切,即可求得曲线的方程; (2)①设直线的方程为,点、、,联立直线的方程与抛物线方程,进而利用韦达定理结合向量的数量积运算,得到恒成立,可得结论; ②由①知,根据与垂直,斜率积为,可得,再由,求出值. 【详解】(1)设,因为点在圆上,且点关于圆心的对称点为, 则, 而, 因为动圆过定点且与轴相切,则, 即,化简得, 所以曲线的方程为. (2)①若直线与轴重合,则直线与抛物线有且只有一个公共点,不合乎题意. 设直线的方程为,设点、、, 联立,可得,, 由韦达定理可得,, ,同理可得, 所以, , 故不可能为钝角; ②假设存在这样的点满足条件, 因为,则线段的中点为, 若,则轴,此时,直线的方程为,联立可得, 则,此时,位于轴上,则, 所以, 为直角三角形,不合乎题意, 所以,,则,可得, 则,    则, 而, 由,可得,解得, 所以,存在点满足条件. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法: (1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程; (2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程; (3)相关点法:用动点的坐标、表示相关点的坐标、,然后代入点的坐标所满足的曲线方程,整理化简可得出动点的轨迹方程; (4)参数法:当动点坐标、之间的直接关系难以找到时,往往先寻找、与某一参数得到方程,即为动点的轨迹方程; (5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程. 2、(22-23高二上·四川成都·期中)已知平面内一动点到点的距离比到轴的距离大1. (1)求动点的轨迹的方程; (2)过点的直线交曲线C于A、B,且有 ,求直线的斜率. 【答案】(1); (2). 【难度】0.65 【知识点】根据韦达定理求参数、求抛物线的轨迹方程 【分析】(1)根据两点间距离公式,结合已知进行求解即可; (2)根据一元二次方程根与系数关系、根的判别式,结合平面向量共线的性质进行求解即可. 【详解】(1)因为平面内一动点到点的距离比到轴的距离大1, 所以有 ; (2)当直线AB的斜率不存在时,把代入中, 得,因为 ,所以不成立,不符合题意; 当直线AB的斜率存在时,设,与抛物线方程联立: ,化简整理,得:, 有,且, ,,而, 解得:,而, 即:, 化简整理,得:. 【点睛】关键点睛:由平面向量共线的性质得到之间的关系是解题的关键. 重难点题型突破(三)、 与抛物线有关的距离与最值问题 例6、(24-25高三上·云南大理·开学考试)已知为抛物线上任意一点,为抛物线的焦点,为圆上任意一点,则的最小值为(    ) A.6 B.10 C.4 D.8 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】定点到圆上点的最值(范围)、抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值 【分析】利用抛物线的定义及点与圆的位置关系,通过数形结合计算最值即可. 【详解】如图,过点作垂直准线于点,连接交于点. 由题意可得的准线方程为. 因为,所以, 当三点共线时,取得最小值,最小值为, 所以的最小值为. 故选:D 例7、(24-25高三上·广东·阶段练习)记抛物线的焦点为,点在上,,则的最小值为(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值 【分析】由抛物线的定义即可求解. 【详解】过点作的垂线,垂足为,则, 则,如图所示. 所以的最小值为. 故选:B. 例8、(2024·陕西商洛·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知过点的抛物线的焦点为,过点作两条相互垂直的直线,,直线与相交于,两点,直线与相交于,两点,则的最小值为(    ) A.32 B.20 C.16 D.12 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】与抛物线焦点弦有关的几何性质、根据抛物线上的点求标准方程 【分析】由点在抛物线上求出的值,即可求出抛物线方程,设直线方程为,则方程为,,,,,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,表示出、,再由基本不等式计算可得. 【详解】因为点在抛物线上,所以,解得或(舍去), 所以抛物线,则,依题意直线的斜率存在且不为, 设直线方程为,则方程为,,,,, 联立直线方程与抛物线方程得, 则,,,同理,, 所以, , 所以, 当且仅当,即时等号成立,所以的最小值为; 故选:A 例9、(2023·广西南宁·模拟预测)已知直线与抛物线交于A,B两点,抛物线的焦点为F,且,于点D,点D的坐标为,则 . 【答案】/ 【难度】0.65 【知识点】根据韦达定理求参数、抛物线定义的理解、数量积的坐标表示 【分析】由,可得,进而求得直线方程,与抛物线联立,结合韦达定理得,代入,可解出,则即可求解. 【详解】依题得,,则,则直线的方程为, 即,与抛物线联立得, 设,则, 由,则, 解得,即抛物线, . 故答案为: 例10、(2024·重庆九龙坡·三模)古希腊几何学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点的距离之比为定值的点的轨迹是圆,后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,,若点是满足的阿氏圆上的任意一点,点为抛物线上的动点,在直线上的射影为,则的最小值为 . 【答案】 【难度】0.65 【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值、求平面轨迹方程、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围) 【分析】先求出点的轨迹方程,再结合阿波罗尼斯圆的定义及抛物线的定义可得,从而可得出答案. 【详解】设, 则, 化简整理得, 所以点的轨迹为以为圆心为半径的圆, 抛物线的焦点,准线方程为, 则 , 当且仅当(两点在两点中间)四点共线时取等号, 所以的最小值为. 故答案为:. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法: (1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程; (2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程; (3)相关点法:用动点的坐标、表示相关点的坐标、,然后代入点的坐标所满足的曲线方程,整理化简可得出动点的轨迹方程; (4)参数法:当动点坐标、之间的直接关系难以找到时,往往先寻找、与某一参数得到方程,即为动点的轨迹方程; (5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程. 例11、(2024·全国·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过直线上的点作抛物线的两条切线,切点分别为,则的最小值为 . 【答案】/ 【难度】0.4 【知识点】根据韦达定理求参数、直线与抛物线交点相关问题、抛物线上的点到定点的距离及最值 【分析】设切线的方程为,联立抛物线方程求得,得到直线和的方程为,进而得到的方程为,再联立抛物线方程,得到,进而求得,结合二次函数的性质,即可求解. 【详解】由抛物线,可得, 设,则,, 再设切线的方程为, 联立方程组,整理得, 由,且,可得, 则切线的方程为,即. 由切线过点,可得. 同理,切线的方程为, 由切线过点,可得, 则直线的方程为, 联立方程组,整理得, 可得, 则 , 当且仅当时,等号成立,故的最小值为. 故答案为:. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题主要有两种方法: (1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决; (2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:①配方法;②基本不等式法;③单调性法;④三角换元法;⑤平面向量;⑥导数法等,要特别注意自变量的取值范围. 1、(22-23高二上·四川成都·阶段练习)已知抛物线的焦点为F,定点,P是抛物线上一个动点,则的最小值为(   ) A.3 B.4 C.5 D.8 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值 【分析】由抛物线的定义,结合三点共线时最小即可求解. 【详解】 准线为,A在抛物线内部, 设到准线的距离为, 到准线的距离.      故选:C. 2、(23-24高三上·河南·期中)已知过点的直线l与抛物线交于A,B两点,且,点Q满足,点,则的最小值为(    ) A. B.2 C. D.1 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】直线与抛物线交点相关问题、根据韦达定理求参数 【分析】由题意,设出直线l的方程,将直线l的方程与抛物线方程联立,利用根与系数的关系、向量的坐标运算以及点到直线的距离公式再进行求解即可. 【详解】易知直线l的斜率存在且不为零, 不妨设直线l的方程为,, 联立,消去x并整理得, 因为 由韦达定理得,,① 不妨设, 因为, 所以,② 因为, 所以,③ 联立②③可得, 整理得到即④ 又,⑤ 联立④⑤,可得, 所以的最小值即为点到直线的距离, 则最小距离, 当最小时,,解得,, 经检验,其满足, 所以的最小值为. 故选:C. 3、(2024·陕西渭南·二模)若点A在焦点为F的抛物线上,且,点P为直线上的动点,则的最小值为 . 【答案】 【难度】0.85 【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值、抛物线定义的理解 【分析】先求得点的坐标,再求得关于直线的对称点,借助三点共线求得的最小值. 【详解】抛物线的焦点,准线,设, 则,解得,显然,不妨设, 关于直线的对称点为,则 因此,当且仅当三点共线时取等号, 所以的最小值为. 故答案为: 4、(2023·江西九江·一模)已知点分别是抛物线和圆上的动点,点到直线的距离为,则的最小值为 . 【答案】 【难度】0.65 【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值、定点到圆上点的最值(范围) 【分析】分别画出抛物线和圆图象,由抛物线定义以及圆上点与圆外一点距离的最值问题即可求得结果. 【详解】如图所示:      由圆的标准方程为可知圆心,半径为, 抛物线的焦点为,准线方程为, 由抛物线定义可知, 圆外一点到圆上点的距离满足,即; 所以, 当且仅当三点共线时,等号成立; 即的最小值为. 故答案为: 5.(23-24高二上·黑龙江大庆·期中)已知抛物线和圆,过点作直线与上述两曲线自左而右依次交于点,则的最小值为 【答案】 【难度】0.65 【知识点】与抛物线焦点弦有关的几何性质、利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题、抛物线上的点到定点的距离及最值、由标准方程确定圆心和半径 【分析】依题意由抛物线和圆方程可知焦点与圆心重合,设出直线方程并于抛物线联立,利用抛物线定义即可求得,由韦达定理和基本不等式即可求得其最小值为. 【详解】根据题意可知,抛物线的焦点为, 圆的圆心为,半径为,即焦点与圆心重合,如下图所示: 设直线的方程为,,且,, 联立直线和抛物线方程可得, 所以, 由抛物线定义可知,又易知, 所以, 当且仅当,即时等号成立; 所以的最小值为. 故答案为: 6.(2024·陕西安康·模拟预测)已知点在抛物线上,设的焦点为,线段的中点在的准线上的射影为,且,则向量的夹角的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】抛物线定义的理解、与抛物线焦点弦有关的几何性质、直线与抛物线交点相关问题 【分析】根据梯形中位线可得,进而由抛物线定义可得,即可由余弦定理,结合基本不等式求解. 【详解】过分别作, 则是梯形的中位线,故, 由于, 所以, 故, , 当且仅当时取等号, 故,故的夹角最大值为, 故选:C 重难点题型突破(四)、 焦半径、焦点三角形问题 例12、(2024·江苏·一模)在平面直角坐标系中,已知点和抛物线,过的焦点且斜率为的直线与交于两点.记线段的中点为,若线段的中点在上,则的值为 ;的值为 . 【答案】 2 5 【难度】0.65 【知识点】根据韦达定理求参数、与抛物线焦点弦有关的几何性质 【分析】设,与抛物线联立,由韦达定理得,,从而得到的坐标,以及线段的中点坐标,代入抛物线方程,即可求出的值,得到的值. 【详解】令,,,线段的中点为 联立,消可得,则,,所以,即,所以线段的中点,由于线段的中点在抛物线上,则,解得或(舍去),即, 由于在抛物线中,,所以 . 故答案为:2 ;5. 例13、(2023·安徽蚌埠·模拟预测)已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,点在上,若三点共线,且的外接圆交于点的外接圆交于点,则 . 【答案】1 【难度】0.65 【知识点】抛物线定义的理解、与抛物线焦点弦有关的几何性质 【分析】根据,得到为外接圆的直径,为外接圆的直径,,从而有,再结合抛物线得到求解. 【详解】解:如图所示: 因为,所以为外接圆的直径,为外接圆的直径, 所以, 由抛物线的定义得, 则, 所以, 所以, 则, 所以, 故答案为:1 例14、(21-22高三上·内蒙古通辽·期末)根据抛物线的光学性质可知,从抛物线的焦点发出的光线经该抛物线反射后与对称轴平行,一条平行于对称轴的光线经该抛物线反射后会经过抛物线的焦点.如图所示,从沿直线发出的光线经抛物线两次反射后,回到光源接收器,则该光线经过的路程为 . 【答案】12 【难度】0.65 【知识点】抛物线的应用、与抛物线焦点弦有关的几何性质 【分析】求出,利用抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离可得答案. 【详解】由得, 设,, 由抛物线性质,与轴的交点即为抛物线的焦点, ,,, 所以, 所以该光线经过的路程为12. 故答案为:12. 例15、(2021·四川南充·一模)已知O为坐标原点,抛物线C:上一点A到焦点F的距离为4,设点M为抛物线C准线l上的动点,给出以下命题: ①若△MAF为正三角形时,则抛物线C方程为; ②若于M,则抛物线在A点处的切线平分; ③若,则抛物线C方程为; ④若的最小值为,则抛物线C方程为. 其中所有正确的命题序号是 . 【答案】①②③④ 【难度】0.65 【知识点】向量的线性运算的几何应用、抛物线定义的理解、根据抛物线方程求焦点或准线、与抛物线焦点弦有关的几何性质 【分析】根据抛物线的标准方程及抛物线的几何性质依次判断即可. 【详解】①若△MAF为正三角形时,,故①正确; ②若于M,设 ,过的切线方程为:, 代入得, ,又,, ,所以过点的切线的斜率为, 因为,所以过的切线,又, 故抛物线在A点处的切线平分,②正确 ③若,则三点共线,, 由三角形的相似比得,故③正确; ④设则,关于准线l对称,, , ,解得,故④正确. 故答案为: ①②③④ 1、(2024·四川成都·模拟预测)设点,动点P在抛物线上,记P到直线的距离为d,则的最小值为(    ) A.1 B.3 C. D. 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值 【分析】根据抛物线的定义,到焦点的距离等于到准线的距离,可得,从而转化为求的值,当三点共线时,取得最小值,即可求解. 【详解】由题意可得,抛物线的焦点,准线方程为, 由抛物线的定义可得, 所以, 因为 所以. 当且仅当三点共线时取等号,所以的最小值为 故选:D 2、(2024·陕西·模拟预测)设O为坐标原点,直线过抛物线()的焦点,且与交于两点,为的准线,则(    ) A. B. C.的面积为 D.以为直径的圆与l有两个交点 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长、抛物线中的三角形或四边形面积问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质、直线与抛物线交点相关问题 【分析】对于A,求出直线与轴的交点,可得抛物线的焦点,从而可求出,对于B,将直线方程代入抛物线方程化简,利用根与系数的关系,结合弦长公式可求得,对于C,先求出点到直线的距离,然后结合可求出的面积,对于D,设线段的中点为,求出点到直线的距离进行判断. 【详解】对于A,当时,,所以抛物线的焦点为,所以,得,所以A错误, 对于B,由选项A可知,设, 由,得, 所以, 所以,所以B错误, 对于C,点到直线的距离为,由选项B可知, 所以的面积为,所以C正确, 对于D,抛物线的准线为,设线段的中点为,则, 则点到准线的距离为, 所以以为直径的圆与准线相切,所以以为直径的圆与准线只有一个交点,所以D错误, 故选:C 3、(2024·内蒙古包头·模拟预测)已知抛物线的焦点为,为坐标原点,倾斜角为的直线过点且与交于,两点,若的面积为,则(    ) A. B. C.以为直径的圆与轴仅有1个交点 D.或 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】直线与抛物线交点相关问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质、抛物线中的三角形或四边形面积问题、求直线与抛物线相交所得弦的弦长 【分析】设直线,,,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,由求出,即可判断,再由弦长公式求出即可判断,利用抛物线的几何意义判断,求出,,由即可判断. 【详解】 依题意,设直线,,, 由,整理得,则, 所以,, 所以, 解得,所以, 又,解得, 所以,又, 所以,故错误; 因为,故错误; 因为,又线段的中点到轴的距离为, 所以以为直径的圆与轴相切,即仅有个交点,故正确; 因为,若,则,解得或; 若,则,解得或; 即、或、, 所以或,故错误. 故选:. 4、(2024·广西南宁·一模)抛物线有如下光学性质:平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线经过抛物线的焦点.过点且平行于轴的一条光线射向抛物线上的点,经过反射后的反射光线与相交于点,则(    ) A. B.9 C.36 D. 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】与抛物线焦点弦有关的几何性质、求直线与抛物线相交所得弦的弦长、抛物线的应用 【分析】首先求出直线的方程为,将其与抛物线方程联立,得到韦达定理式,则得到,最后利用焦点弦公式即可. 【详解】令,则, 则点的坐标为的焦点为, 则,所以直线的方程为, 与抛物线方程联立,消去得,由韦达定理得, 所以, 所以由抛物线的定义得. 故选:D.    重难点题型突破(五)、 直线与抛物线的位置关系 例16、(23-24高二上·安徽合肥·阶段练习)设抛物线,过焦点的直线与抛物线交于点、.当直线垂直于轴时,. (1)求抛物线的标准方程. (2)已知点,直线、分别与抛物线交于点、.求证:直线过定点. 【答案】(1) (2)证明见解析 【难度】0.4 【知识点】抛物线中的直线过定点问题、抛物线的通径问题 【分析】(1)利用弦长求解,即可求解抛物线方程; (2)设直线方程,与抛物线联立,韦达定理找到坐标关系,表示出直线方程,即可求出定点. 【详解】(1)解:由题意,当直线垂直于轴时,直线的方程为, 联立可得,则,所以,即, 所以抛物线的方程为. (2)证明:若直线与轴重合,则直线与抛物线只有一个交点,不合乎题意, 同理可知,直线也不与轴重合, 设、,设直线的方程为, 联立得,, 因此,. 设直线的方程为,联立得, 则,因此,,则,同理可得. 所以. 因此直线的方程为, 由对称性知,定点在轴上, 令得, , 所以,直线过定点. 【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下: (1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明; (2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点; (3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明. 例17、(2023·广东汕头·三模)抛物线:的焦点为F,直线过焦点F与抛物线E交于A,B两点,当垂直于x轴时. (1)求抛物线的方程; (2)点,直线AC,BC与抛物线E的交点分别为M,N;探究直线MN是否过定点,如果过定点,求出该定点:如果不过定点,请说明理由. 【答案】(1) (2)直线MN恒过定点,理由见解析 【难度】0.4 【识点】直线与抛物线交点相关问题、抛物线中的直线过定点问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质、根据抛物线上的点求标准方程 【分析】(1)当轴时,根据抛物线的定义可得,可求出,即可求解; (2)设,,,,求出直线AB,直线AM,直线BN的方程,可得到,故可得到直线MN的方程为,即可求得定点 【详解】(1)∵,∴当轴时,, ∴根据抛物线的定义可得,解得, ∴抛物线的方程: (2)设,,,,    ∴直线AB方程为:即, ∵直线AB过点,∴, 同理,直线AM:即, ∵直线AM过点,∴,同理可得, ∴,∴, 直线MN的方程为:,∴ 当时,, ∴直线MN恒过定点 【点睛】关键点睛:这道题的关键之处是利用直线AB,直线AM,直线BN的方程,可得到,故直线MN的方程可求解,即可求得定点 1、(2023·上海长宁·二模)已知抛物线:的焦点为,准线为,直线经过点且与交于点、. (1)求以为焦点,坐标轴为对称轴,离心率为的椭圆的标准方程; (2)若,求线段的中点到轴的距离; (3)设为坐标原点,为上的动点,直线、分别与准线交于点、.求证:为常数. 【答案】(1) (2)1 (3)证明过程见解析 【难度】0.4 【知识点】抛物线中的定值问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质、抛物线定义的理解、根据离心率求椭圆的标准方程 【分析】(1)已知焦点,就确定了椭圆的实轴所在的坐标轴和焦距,通过离心率就可以解出,,的值,进而写出椭圆的标准方程. (2)因为是焦点弦,所以能求出值,设出直线方程与抛物线联立,解出直线方程,把中点横坐标代入求出纵坐标即为所求. (3)设,利用点斜式写出,方程,进而表示出、两点坐标,用数量积表示出,再进行化简出常数即可. 【详解】(1) 解:根据题意设椭圆方程为,焦距为, 因为抛物线:的焦点为,且椭圆以为焦点, 所以,因为离心率为,所以, 因为,所以, 所以椭圆标准方程为. (2) 解:因为直线经过点且与交于点、,设,, 因为,所以直线斜率一定存在,设方程为,组成方程组,则有, 则,, 因为,所以,则, 当时,直线方程为,且,所以中点纵坐标为, 此时中点到轴的矩离为. 根据对称性,当时,中点到轴的矩离也为. (3) 由题意设直线方程为,与抛物线组成方程组: ,则, 有,,, 根据题意设,,, 则直线方程为,即, 因为点横坐标为,所以,即, 同理点坐标为, 所以, 化简得 因为,, 所以,即为常数. 2、(2022·辽宁·二模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,椭圆的方程为,抛物线的焦点为,上不同两点M,N同时满足下列三个条件中的两个:①;②;③MN的方程为. (1)请分析说明两点M,N满足的是哪两个条件?并求出抛物线的标准方程; (2)设直线与相交于A,B两点,线段AB的中点为,且与相切于点,与直线交于点,以PQ为直径的圆与直线交于Q,E两点,求证:O,G,E三点共线. 【答案】(1)②③; (2)证明见解析 【难度】0.4 【知识点】抛物线定义的理解、根据焦点或准线写出抛物线的标准方程、与抛物线焦点弦有关的几何性质、求弦中点所在的直线方程或斜率 【分析】(1)若同时满足①②,则可推出,故不符合题意; 若同时满足①③,则也是推出,不符合题意;由此可得同时满足条件②③,求得p的值,可得答案; (2)设切点P的坐标为,利用导数的几何意义求得AB的斜率,设线段AB的中点为G,进而利用点差法求得,结合题意可得,求得E的坐标为,可得OE的斜率为,从而证明结论. 【详解】(1)若同时满足①②,由②得 , 可得MN过焦点 , 则, 故①②不能同时满足; 若同时满足①③,由③可得MN过焦点 ,则, 所以①③不能同时满足; 由以上可知,只能同时满足条件②③, 由②得,可得MN过焦点 , 且 , 故抛物线的标准方程为 ; (2)证明:设切点P的坐标为 , 因为抛物线的标准方程为,则 , 所以直线AB的斜率为 ,设 , 则有 ,两式相减得, 所以, 设线段AB的中点为G,则有 , l与直线 交于点Q,以PQ为直径的圆与直线交于Q,E两点, 所以 ,故点E的坐标为 , 所以直线OE的斜率为 , 则有 ,所以:O,G,E三点共线.. 【点睛】本题考查了抛物线方程的求解,以及直线和抛物线的位置关系,证明三点共线问题,综合性强,计算量较大,解答的关键是明确解题的思路,准确计算,即求出点的坐标,表示出直线OE,OG的斜率,证明斜率相等即可. 1.(2023·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则(    ) A.7 B.6 C.5 D.4 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】抛物线定义的理解 【分析】利用抛物线的定义求解即可. 【详解】因为抛物线的焦点,准线方程为,点在上, 所以到准线的距离为, 又到直线的距离为, 所以,故. 故选:D. 2.(2022·全国·高考真题)设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则(    ) A.2 B. C.3 D. 【答案】B 【难度】0.94 【知识点】抛物线定义的理解、根据抛物线方程求焦点或准线 【分析】根据抛物线上的点到焦点和准线的距离相等,从而求得点的横坐标,进而求得点坐标,即可得到答案. 【详解】由题意得,,则, 即点到准线的距离为2,所以点的横坐标为, 不妨设点在轴上方,代入得,, 所以. 故选:B 3.(2021·全国·高考真题)抛物线的焦点到直线的距离为,则(    ) A.1 B.2 C. D.4 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】已知点到直线距离求参数、根据抛物线方程求焦点或准线 【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得的值. 【详解】抛物线的焦点坐标为, 其到直线的距离:, 解得:(舍去). 故选:B. 4.(2021·天津·高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为(    ) A. B. C.2 D.3 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】求双曲线的离心率或离心率的取值范围、已知方程求双曲线的渐近线、根据抛物线方程求焦点或准线、双曲线中的通径问题 【分析】设公共焦点为,进而可得准线为,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得,再由双曲线离心率公式即可得解. 【详解】设双曲线与抛物线的公共焦点为, 则抛物线的准线为, 令,则,解得,所以, 又因为双曲线的渐近线方程为,所以, 所以,即,所以, 所以双曲线的离心率. 故选:A. 5.(2024·全国·高考真题)(多选题)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则(    ) A.l与相切 B.当P,A,B三点共线时, C.当时, D.满足的点有且仅有2个 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】直线与抛物线交点相关问题、切线长、根据抛物线方程求焦点或准线 【分析】A选项,抛物线准线为,根据圆心到准线的距离来判断;B选项,三点共线时,先求出的坐标,进而得出切线长;C选项,根据先算出的坐标,然后验证是否成立;D选项,根据抛物线的定义,,于是问题转化成的点的存在性问题,此时考察的中垂线和抛物线的交点个数即可,亦可直接设点坐标进行求解. 【详解】A选项,抛物线的准线为, 的圆心到直线的距离显然是,等于圆的半径, 故准线和相切,A选项正确; B选项,三点共线时,即,则的纵坐标, 由,得到,故, 此时切线长,B选项正确; C选项,当时,,此时,故或, 当时,,,, 不满足; 当时,,,, 不满足; 于是不成立,C选项错误; D选项,方法一:利用抛物线定义转化 根据抛物线的定义,,这里, 于是时点的存在性问题转化成时点的存在性问题, ,中点,中垂线的斜率为, 于是的中垂线方程为:,与抛物线联立可得, ,即的中垂线和抛物线有两个交点, 即存在两个点,使得,D选项正确. 方法二:(设点直接求解) 设,由可得,又,又, 根据两点间的距离公式,,整理得, ,则关于的方程有两个解, 即存在两个这样的点,D选项正确. 故选:ABD 6.(2022·全国·高考真题)(多选题)已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则(    ) A.C的准线为 B.直线AB与C相切 C. D. 【答案】BCD 【难度】0.65 【知识点】判断直线与抛物线的位置关系、求直线与抛物线相交所得弦的弦长、根据抛物线方程求焦点或准线 【分析】求出抛物线方程可判断A,联立AB与抛物线的方程求交点可判断B,利用距离公式及弦长公式可判断C、D. 【详解】将点的代入抛物线方程得,所以抛物线方程为,故准线方程为,A错误; ,所以直线的方程为, 联立,可得,解得,故B正确; 设过的直线为,若直线与轴重合,则直线与抛物线只有一个交点, 所以,直线的斜率存在,设其方程为,, 联立,得, 所以,所以或,, 又,, 所以,故C正确; 因为,, 所以,而,故D正确. 故选:BCD 7.(2024·北京·高考真题)抛物线的焦点坐标为 . 【答案】 【难度】0.94 【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线 【分析】形如的抛物线的焦点坐标为,由此即可得解. 【详解】由题意抛物线的标准方程为,所以其焦点坐标为. 故答案为:. 8.(2024·上海·高考真题)已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为 . 【答案】 【难度】0.85 【知识点】抛物线定义的理解、根据抛物线方程求焦点或准线 【分析】根据抛物线的定义知,将其再代入抛物线方程即可. 【详解】由知抛物线的准线方程为,设点,由题意得,解得, 代入抛物线方程,得,解得, 则点到轴的距离为. 故答案为:. 9.(2024·天津·高考真题)圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为 . 【答案】/ 【难度】0.65 【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、求点到直线的距离、由标准方程确定圆心和半径 【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求及的方程,从而可求原点到直线的距离. 【详解】圆的圆心为,故即, 由可得,故或(舍), 故,故直线即或, 故原点到直线的距离为, 故答案为: 10.(2021·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,垂直轴于点.若,则点的横坐标为 ; 的面积为 . 【答案】 5 【难度】0.85 【知识点】抛物线的焦半径公式 【分析】根据焦半径公式可求的横坐标,求出纵坐标后可求. 【详解】因为抛物线的方程为,故且. 因为,,解得,故, 所以, 故答案为:5;. 11.(2022·全国·高考真题)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,. (1)求C的方程; (2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程. 【答案】(1); (2). 【难度】0.4 【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中的参数范围问题、抛物线的焦半径公式、抛物线中的定值问题 【分析】(1)由抛物线的定义可得,即可得解; (2)法一:设点的坐标及直线,由韦达定理及斜率公式可得,再由差角的正切公式及基本不等式可得,设直线,结合韦达定理可解. 【详解】(1)抛物线的准线为,当与x轴垂直时,点M的横坐标为p, 此时,所以, 所以抛物线C的方程为; (2)[方法一]:【最优解】直线方程横截式 设,直线, 由可得,, 由斜率公式可得,, 直线,代入抛物线方程可得, ,所以,同理可得, 所以 又因为直线MN、AB的倾斜角分别为,所以, 若要使最大,则,设,则, 当且仅当即时,等号成立, 所以当最大时,,设直线, 代入抛物线方程可得, ,所以, 所以直线. [方法二]:直线方程点斜式 由题可知,直线MN的斜率存在. 设,直线 由 得:,,同理,. 直线MD:,代入抛物线方程可得:,同理,. 代入抛物线方程可得:,所以,同理可得, 由斜率公式可得: (下同方法一)若要使最大,则, 设,则, 当且仅当即时,等号成立, 所以当最大时,,设直线, 代入抛物线方程可得,,所以,所以直线. [方法三]:三点共线 设, 设,若 P、M、N三点共线,由 所以,化简得, 反之,若,可得MN过定点 因此,由M、N、F三点共线,得,       由M、D、A三点共线,得,       由N、D、B三点共线,得, 则,AB过定点(4,0) (下同方法一)若要使最大,则, 设,则, 当且仅当即时,等号成立, 所以当最大时,,所以直线. 【整体点评】(2)法一:利用直线方程横截式,简化了联立方程的运算,通过寻找直线的斜率关系,由基本不等式即可求出直线AB的斜率,再根据韦达定理求出直线方程,是该题的最优解,也是通性通法; 法二:常规设直线方程点斜式,解题过程同解法一; 法三:通过设点由三点共线寻找纵坐标关系,快速找到直线过定点,省去联立过程,也不失为一种简化运算的好方法. 12.(2021·全国·高考真题)已知抛物线的焦点F到准线的距离为2. (1)求C的方程; (2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值. 【答案】(1);(2)最大值为. 【难度】0.65 【知识点】抛物线中的参数范围问题、根据焦点或准线写出抛物线的标准方程 【分析】(1)由抛物线焦点与准线的距离即可得解; (2)设,由平面向量的知识可得,进而可得,再由斜率公式及基本不等式即可得解. 【详解】(1)抛物线的焦点,准线方程为, 由题意,该抛物线焦点到准线的距离为, 所以该抛物线的方程为; (2)[方法一]:轨迹方程+基本不等式法 设,则, 所以, 由在抛物线上可得,即, 据此整理可得点的轨迹方程为, 所以直线的斜率, 当时,; 当时,, 当时,因为, 此时,当且仅当,即时,等号成立; 当时,; 综上,直线的斜率的最大值为. [方法二]:【最优解】轨迹方程+数形结合法 同方法一得到点Q的轨迹方程为. 设直线的方程为,则当直线与抛物线相切时,其斜率k取到最值.联立得,其判别式,解得,所以直线斜率的最大值为. [方法三]:轨迹方程+换元求最值法 同方法一得点Q的轨迹方程为. 设直线的斜率为k,则. 令,则的对称轴为,所以.故直线斜率的最大值为. [方法四]:参数+基本不等式法 由题可设. 因为,所以. 于是,所以 则直线的斜率为. 当且仅当,即时等号成立,所以直线斜率的最大值为. 【整体点评】方法一根据向量关系,利用代点法求得Q的轨迹方程,得到直线OQ的斜率关于的表达式,然后利用分类讨论,结合基本不等式求得最大值; 方法二 同方法一得到点Q的轨迹方程,然后利用数形结合法,利用判别式求得直线OQ的斜率的最大值,为最优解; 方法三同方法一求得Q的轨迹方程,得到直线的斜率k的平方关于的表达式,利用换元方法转化为二次函数求得最大值,进而得到直线斜率的最大值; 方法四利用参数法,由题可设,求得x,y关于的参数表达式,得到直线的斜率关于的表达式,结合使用基本不等式,求得直线斜率的最大值. 13.(2020·浙江·高考真题)如图,已知椭圆,抛物线,点A是椭圆与抛物线的交点,过点A的直线l交椭圆于点B,交抛物线于M(B,M不同于A). (Ⅰ)若,求抛物线的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ) 【难度】0.4 【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、由中点弦坐标或中点弦方程、斜率求参数 【分析】(Ⅰ)求出抛物线标准方程,从而可得答案; (Ⅱ)方法一使用韦达定理、中点公式和解方程法分别求得关于的表达式,得到关于的方程,利用基本不等式消去参数,得到关于的不等式,求解得到的最大值;方法二利用韦达定理和中点公式求得的坐标关于的表达式,根据点在椭圆上,得到关于关于的函数表达式,利用基本不等式和二次函数的性质得解,运算简洁,为最优解;方法三利用点差法得到.根据判别式大于零,得到不等式,通过解方程组求得,代入求解得到的最大值;方法四利用抛物线的参数方程设出点的参数坐标,利用斜率关系求得的坐标关于的表达式.作换元,利用点A在椭圆上,得到,然后利用二次函数的性质求得的最大值 【详解】(Ⅰ)当时,的方程为,故抛物线的焦点坐标为; (Ⅱ)[方法一]:韦达定理基本不等式法 设, 由, , 由在抛物线上,所以, 又, ,, . 由即 , 所以,,, 所以,的最大值为,此时. [方法二]【最优解】: 设直线,. 将直线的方程代入椭圆得:, 所以点的纵坐标为. 将直线的方程代入抛物线得:, 所以,解得,因此, 由解得, 所以当时,取到最大值为. [方法三] :点差和判别式法 设,其中. 因为所以. 整理得,所以. 又, 所以,整理得. 因为存在,所以上述关于的二次方程有解,即判别式.    ① 由得. 因此,将此式代入①式解得. 当且仅当点M的坐标为时,p的最大值为. [方法四]:参数法 设, 由,得. 令,则,点A坐标代入椭圆方程中,得. 所以,此时M坐标为. 14.(2020·全国·高考真题)已知椭圆C1:(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|. (1)求C1的离心率; (2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程. 【答案】(1);(2):,: . 【难度】0.65 【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、求椭圆的离心率或离心率的取值范围、根据焦点或准线写出抛物线的标准方程 【分析】(1)根据题意求出的方程,结合椭圆和抛物线的对称性不妨设在第一象限,运用代入法求出点的纵坐标,根据,结合椭圆离心率的公式进行求解即可; (2)由(1)可以得到椭圆的标准方程,确定椭圆的四个顶点坐标,再确定抛物线的准线方程,最后结合已知进行求解即可; 【详解】解:(1)因为椭圆的右焦点坐标为:,所以抛物线的方程为,其中. 不妨设在第一象限,因为椭圆的方程为:, 所以当时,有,因此的纵坐标分别为,; 又因为抛物线的方程为,所以当时,有, 所以的纵坐标分别为,,故,. 由得,即,解得(舍去),. 所以的离心率为. (2)由(1)知,,故,所以的四个顶点坐标分别为,,,,的准线为. 由已知得,即. 所以的标准方程为,的标准方程为. 【点睛】 本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆和抛物线的标准方程,考查了椭圆的四个顶点的坐标以及抛物线的准线方程,考查了数学运算能力. 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题08 抛物线及其方程(五大重难点题型)-【课后优辅导】2024年秋季高二数学上学期精品讲义(人教A版2019)
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