内容正文:
2024-2025学年度高二年级上学期选择性必修一
3.3《抛物线》专项测试卷
(时间:50分钟 满分:100分)
一、单选题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.抛物线y=-x2的焦点坐标为( )
2.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点,若|AF|=4,|BF|=1,则p等于( )
2
1
3.抛物线y=-x2上的点到直线4x+3y-8=0的距离的最小值是( )
4.已知P为抛物线y2=4x上一个动点,Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,则点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线的距离之和的最小值是( )
5
-1 +1
5.抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,经过点F且斜率为的直线l1与抛物线在x轴上方的部分相交于点A,AK⊥l,垂足为点K,则△AKF的面积是( )
4 3
4 8
6.已知△ABC三个顶点都在抛物线x2=8y上,且F为抛物线的焦点,若=(+),则||+||+||=( )
6 8
10 12
二、多选题(本题共2小题,每小题6分,共12分)
7.已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M到其准线及对称轴的距离分别为3和2,则p的可能取值为( )
1 2
3 4
8.已知O为坐标原点,点M(1,2),P是抛物线C:y2=2px上的一点,F为其焦点,若F与双曲线-y2=1的右焦点重合,则下列说法正确的有( )
若|PF|=6,则点P的横坐标为4
该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为
若△POF的外接圆与抛物线C的准线相切,则该圆的面积为9π
△PMF周长的最小值为3+
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
9.以椭圆+=1的中心为顶点,且以椭圆的右焦点为焦点的抛物线的标准方程为________.
10.已知抛物线方程为y2=8x,若过点Q(-2,0)的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是________.
11.已知A,B为抛物线x2=4y上不同的两点,且直线AB的倾斜角为锐角,F为抛物线的焦点,若=-2,则直线AB的斜率为________.
四、解答题(本题共3小题,共43分)
12.(13分)如图,已知抛物线C:y2=2px过点A(1,1).
(1)求抛物线C的方程.
(2)过点P(3,-1)的直线与抛物线C交于M,N两个不同的点(均与点A不重合).设直线AM,AN的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值.
13.(15分)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;
(2)若=3,求|AB|.
14.(15分)如图,P为抛物线y=x2上的一点,抛物线的焦点为F,PC垂直于直线y=-,垂足为C,直线AB垂直于PF,分别交x轴、y轴于点A,B.
(1)求使△PCF为等边三角形的点P的坐标.
(2)是否存在点P,使P平分线段AB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
答案
1.B [抛物线的标准方程为x2=-y,2p=1,p=,焦点在y轴负半轴,故选B.]
2.C [由抛物线焦点弦的性质,可得+=,由|AF|=4,|BF|=1,
得=+1=,解得p=.]
3.D [设抛物线y=-x2上一点为(m,-m2),该点到直线4x+3y-8=0的距离为,当m=时,取得最小值.]
4.C [点P到抛物线的准线的距离等于点P到抛物线焦点F(1,0)的距离.
圆心坐标是(0,4),圆心到抛物线焦点的距离为,
即圆上的点Q到抛物线焦点的距离的最小值是-1.]
5.C [∵y2=4x,∴焦点F(1,0),准线l:x=-1,过焦点F且斜率为的直线l1:y=(x-1),
将其与y2=4x联立,解得x=3或x=(舍去),故A(3,2),
∴|AK|=4,∴S△AKF=×4×2=4.]
6.D [由抛物线x2=8y得焦点F(0,2),准线方程为y=-2,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
由=(+),得(-x1,2-y1)=(x2-x1,y2-y1)+(x3-x1,y3-y1),
则2-y1=(y2-y1+y3-y1),化简得y1+y2+y3=6,
所以||+||+||=y1+y2+y3+2×3=6+6=12.]
7.BD [因为抛物线y2=2px(p>0)上一点M到其准线及对称轴的距离分别为3和2,
所以即代入抛物线方程可得8=2p,
整理得p2-6p+8=0,解得p=2或p=4.故选BD.]
8.ACD [因为双曲线的方程为-y2=1,所以a2=3,b2=1,则c==2.
因为抛物线C的焦点F与双曲线-y2=1的右焦点重合,所以=2,即p=4.
若|PF|=6,则点P的横坐标为x0=|PF|-=4,A正确.
因为抛物线C的焦点F与双曲线-y2=1的右焦点重合,所以抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为==,B错误.
因为O(0,0),F(2,0),所以△POF外接圆的圆心的横坐标为1.
又因为△POF外接圆与抛物线C的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点F的距离,
又等于半径,所以圆心在抛物线上且到准线的距离为3,
所以r=3,所以该外接圆的面积为S=πr2=9π,C正确.
因为△PMF的周长为C=|PF|+|PM|+|MF|=xP++|PM|+=(xP+|PM|)+2+≥xM+2+=3+,D正确.]
9.y2=12x [因为椭圆+=1的右焦点为(3,0),所以=3,p=6,且抛物线开口向右,故抛物线的方程为y2=12x.]
10.[-1,1] [设直线l的方程为y=k(x+2),代入抛物线方程,消去y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,当k=0时,显然满足题意;当k≠0时,Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,
解得-1≤k<0或0<k≤1,因此k的取值范围是[-1,1].]
11. [|AF|=y1+,|BF|=y2+,由题意知y1>y2,
所以|AF|-|BF|=y1-y2,①
|AF|=2|BF|,②
由①②得|BF|=y1-y2,|AF|=2(y1-y2),|AB|=|AF|+|BF|=3(y1-y2),
由弦长公式|AB|=|y1-y2|,得=3,
因为直线AB的倾斜角为锐角,所以k=.]
12.(1)解 由题意得2p=1,所以抛物线方程为y2=x.
(2)证明 设M(x1,y1),N(x2,y2),直线MN的方程为x=t(y+1)+3,
代入抛物线方程,整理得y2-ty-t-3=0.
因为Δ=(t+2)2+8>0,所以y1+y2=t,y1y2=-t-3.
所以k1k2=·=·
====-,故k1k2是定值.
13.解 设直线l:y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)由题设得F,故|AF|+|BF|=x1+x2+,由题设可得x1+x2=.
由可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,则x1+x2=-,
从而-=,解得t=-.
所以l的方程为y=x-.
(2)由=3可得y1=-3y2.
由可得y2-2y+2t=0.所以y1+y2=2.
从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3.
代入C的方程得x1=3,x2=.故|AB|=.
14.解 (1)设点P的坐标为(m,n),则点C的坐标为,|PC|=+n.
由抛物线的定义知|PC|=|PF|.
因为|CF|=,且△PCF为等边三角形,所以n+=,
又n=m2,所以m=±,n=,所以点P的坐标为.
(2)设点P的坐标为(m,n),假设存在点P使|PA|=|PB|,连接AF.
易知点A的坐标为(2m,0),点B的坐标为(0,2n),F.
又PF⊥AB,所以|AF|=|BF|,
即=,又n=m2,所以m=±,n=.
所以存在满足条件的点P,且点P的坐标为.
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