3.3 抛物线(4种题型基础练+能力提升练)数学湘教版2019选择性必修第一册
2025-10-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学湘教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3.3 抛物线 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.61 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2024-10-24 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-10-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48175196.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
3.3 抛物线(4种题型基础练+能力提升练)
一.抛物线的定义(共4小题)
1.(2023秋•民勤县校级月考)抛物线的焦点坐标为
A. B. C. D.
2.(2023秋•武义县校级月考)已知是抛物线上的一点,为的焦点,若,则的纵坐标为
A.8 B.9 C.10 D.11
3.(2023春•汉滨区期末)动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹是
A.椭圆 B.双曲线 C.双曲线的一支 D.抛物线
4.(2023秋•攀枝花期末)已知点为抛物线上的点,且点到抛物线的焦点的距离为3,则 .
二.抛物线的标准方程(共4小题)
5.(2023秋•开福区校级月考)顶点在坐标原点,对称轴是轴,并且顶点与焦点的距离为3的抛物线的标准方程为
A. B. C. D.
6.(2023秋•威宁县期末)准线方程为的抛物线的标准方程是
A. B. C. D.
7.(2023秋•哈尔滨期末)焦点在直线上的抛物线的标准方程为
A.或 B.或
C.或 D.或
8.(2023秋•张家界期末)准线方程是的抛物线的标准方程是 .
三.抛物线的焦点与准线(共7小题)
9.(2023秋•零陵区校级月考)若抛物线的准线经过椭圆的右焦点,则的值为
A. B. C.1 D.2
10.(2023秋•湖南月考)已知为抛物线上一点,点到的焦点的距离为9,到轴的距离为6,则
A.3 B.4 C.6 D.8
11.(2023秋•永定区校级月考)已知为抛物线上的任意一点,为抛物线的焦点,点坐标为,则的最小值为
A.4 B.3 C. D.
12.(2023秋•解放区校级月考)已知抛物线的焦点为,准线为,与轴平行的直线与和抛物线分别交于,两点,且,则
A.2 B. C. D.4
13.(2023秋•湖南期中)已知抛物线的焦点为,动点在抛物线上,点,则的最小值为
A.2 B.3 C.4 D.5
14.(2023秋•天心区校级期中)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,,,,则与的乘积为
A.1 B.2 C.3 D.
15.(2023秋•长沙月考)已知抛物线的焦点为,准线为,过抛物线上一点作的垂线,垂足为,则下列说法正确的是
A.准线的方程为
B.若过焦点的直线交抛物线于,,,两点,且,则
C.若,则的最小值为3
D.延长交抛物线于点,若,则
四.直线与抛物线的综合(共4小题)
16.(2023秋•平江县校级月考)已知过点的直线与抛物线交于,两点,若且线段的中点的横坐标为1,则的方程为 .
17.(2023秋•雨花区校级期中)已知抛物线的焦点为,的顶点都在抛物线上,满足.
(1)求的值;
(2)设直线、直线、直线的斜率分别为,,,若实数满足:上,求的值.
18.(2023秋•雨湖区校级期中)已知为坐标原点,位于抛物线上,且到抛物线的准线的距离为2.
(1)求抛物线的方程;
(2)已知点,过抛物线焦点的直线交于,两点,求的最小值以及此时直线的方程.
19.(2023秋•邵东市校级月考)已知为抛物线的焦点,为坐标原点,为的准线上的一点,直线的斜率为,△的面积为4.
(1)求的方程;
(2)过抛物线的焦点作倾斜角为的直线交抛物线于、两点,求弦长.
一.选择题(共8小题)
1.(2024•桐城市校级开学)已知为坐标原点,为抛物线的焦点,直线与交于点,(点在第一象限),若,则△与△面积之和的最小值为
A. B. C. D.
2.(2023秋•保山期末)已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,是直线与的一个交点,若,则
A. B.2 C. D.1
3.(2024•遂川县校级开学)已知过抛物线的焦点的直线与相交于,两点,轴上一点满足,则
A.1 B.2 C. D.
4.(2023秋•西宁期末)已知抛物线,过点的直线与抛物线交于,两点(点在第一象限),点为抛物线的焦点,若,则
A. B. C. D.
5.(2024•汉中一模)如图,已知抛物线的焦点为,过且斜率为1的直线交于,两点,线段的中点为,其垂直平分线交轴于点,轴于点.若四边形的面积等于8,则的方程为
A. B. C. D.
6.(2023秋•景德镇期末)南宋晚期的龙泉窑粉青釉刻花斗笠盏如图所示,这只杯盏的轴截面如图2所示,其中光滑的曲线是抛物线的一部分,已知杯盏盛满茶水时茶水的深度为,往杯盏里面放入一个半径为的小球,要使小球能触及杯盏的底部(顶点),则最大值为
A. B. C. D.
7.(2023秋•泰州期末)已知直线与抛物线相交于,两点,线段的中点的横坐标为4,点为轴上的动点.若的最小值为,则实数的值为
A.或2 B.或3 C.或2 D.或6
8.(2023秋•固原期末)已知抛物线与椭圆有一个公共的焦点,为上的任意一点,,则的最小值是
A. B. C.1 D.
二.多选题(共3小题)
9.(2024秋•玉林月考)已知抛物线,过的焦点作直线,若与交于,两点,,则下列结论正确的有
A. B.
C.或 D.线段中点的横坐标为
10.(2023秋•建邺区校级期末)已知点,点在曲线上运动,点在圆上运动,则的值可能是
A.1 B.3 C.4 D.5
11.(2024•吴兴区校级模拟)已知是抛物线的焦点,直线经过点交抛物线于、两点,则下列说法正确的是
A.以为直径的圆与抛物线的准线相切
B.若,则直线的斜率
C.弦的中点的轨迹为一条抛物线,其方程为
D.若,则的最小值为18
三.填空题(共3小题)
12.(2023秋•台州期末)已知抛物线和.点在上(点与原点不重合),过点作的两条切线,切点分别为,,直线交于,两点,则的值为 .
13.(2023秋•北碚区校级期末)已知抛物线的焦点为,点为抛物线上任意一点,为圆上任意一点,则的最小值为 .
14.(2023秋•湖北期末)如图所示,抛物线的焦点为,过点的直线,与分别相交于,和,,直线过点,当直线垂直于轴时,,则的方程为 ;设直线,的倾斜角分别为,,则的最大值为 .
四.解答题(共5小题)
15.(2024春•湖南月考)已知抛物线的准线方程为,过点作两条不重合的直线和,与交于,两点,与交于,两点,且,.设中点为,中点为,中点为.
(1)求的方程;
(2)证明:在定直线上,且的斜率为定值.
16.(2023秋•渭滨区期末)已知点在抛物线上,为焦点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点的直线交抛物线于,两点,为坐标原点,求的值.
17.(2024秋•山东月考)如图(1),已知抛物线的焦点为,准线为,过点的动直线与交于,两点(其中点在第一象限),以为直径的圆与准线相切于点,为弦上任意一点,现将△沿折成直二面角,如图(2).
(1)证明:;
(2)当最小时,
①求,两点间的最小距离;
②当,两点间的距离最小时,在三棱锥内部放一圆柱,使圆柱底面在面上,求圆柱体积的最大值.
18.(2023秋•岳麓区校级期末)阅读材料并解决如下问题:
曲线是计算机图形学及其相关领域中重要的参数曲线之一.法国数学家 对曲线进行了图形化应用的测试,提出了 算法:已知三个定点,根据对应的一定比例,使用递推画法,可以画出抛物线.反之,已知抛物线上三点的切线,也有相应边成比例的结论.已知抛物线上的动点到焦点距离的最小值为.
(1)求的方程及其焦点坐标和准线方程;
(2)如图,,,是上的三点,过三点的三条切线分别两两交于点,,,若,求的值.
19.(2023秋•浦东新区校级月考)已知抛物线,顶点为,过焦点的直线交抛物线于,两点.
(1)如图1所示,已知,求线段中点到轴的距离;
(2)设点是线段上的动点,顶点关于点的对称点为,求四边形面积的最小值;
(3)如图2所示,设为抛物线上的一点,过作直线,交抛物线于,两点,过作直线,交抛物线于,两点,且,,设线段与线段的交点为,求直线斜率的取值范围.
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3.3 抛物线(4种题型基础练+能力提升练)
一.抛物线的定义(共4小题)
1.(2023秋•民勤县校级月考)抛物线的焦点坐标为
A. B. C. D.
【分析】抛物线化为标准形式,即可求解.
【解答】解:抛物线可化为:,它的焦点坐标是
故选:.
【点评】本题考查抛物线的定义,是基础题.
2.(2023秋•武义县校级月考)已知是抛物线上的一点,为的焦点,若,则的纵坐标为
A.8 B.9 C.10 D.11
【分析】根据抛物线的定义转化焦半径为点到准线的距离计算即可.
【解答】解:由题意得的焦点,准线为直线.
因为,所以到直线的距离为11,则的纵坐标为.
故选:.
【点评】本题考查抛物线的定义,属于基础题.
3.(2023春•汉滨区期末)动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹是
A.椭圆 B.双曲线 C.双曲线的一支 D.抛物线
【分析】根据题意,得到点到点的距离等于它到直线的距离,由抛物线的定义可得的轨迹是以为焦点、为准线的抛物线,由抛物线的标准方程与基本概念,即可算出点的轨迹方程.
【解答】解:动点到点的距离比它到直线的距离大1,
将直线向左平移1个单位,得到直线,
可得点到点的距离等于它到直线的距离.
因此点的轨迹是以为焦点、为准线的抛物线,
设抛物线的方程为,可得,得,
抛物线的方程为,即为点的轨迹方程.
故选:.
【点评】本题给出满足条件的动点,求点的轨迹方程.着重考查了抛物线的定义与标准方程、动点轨迹方程的求法等知识,属于基础题.
4.(2023秋•攀枝花期末)已知点为抛物线上的点,且点到抛物线的焦点的距离为3,则 2 .
【分析】由抛物线的方程求出抛物线的焦点和准线,然后利用抛物线的定义结合已知条件列方程求解即可.
【解答】解:抛物线的焦点为,准线为,
因为点为抛物线上的点,且点到抛物线的焦点的距离为3,
所以,得.
故答案为:2.
【点评】本题主要考查抛物线的定义,考查运算求解能力,属于基础题.
二.抛物线的标准方程(共4小题)
5.(2023秋•开福区校级月考)顶点在坐标原点,对称轴是轴,并且顶点与焦点的距离为3的抛物线的标准方程为
A. B. C. D.
【分析】先设出抛物线的方程,根据题意求得,则抛物线的方程可得.
【解答】解:设抛物线的方程为或,
依题意知:,,
抛物线的方程为,
故选:.
【点评】本题主要考查了抛物线的标准方程,考查了学生对抛物线的标准方程的掌握,是基础题.
6.(2023秋•威宁县期末)准线方程为的抛物线的标准方程是
A. B. C. D.
【分析】根据准线方程即可求解抛物线方程.
【解答】解:由抛物线的准线方程为,可知抛物线是焦点在轴负半轴上的抛物线,
设其方程为,则其准线方程为,得,
故该抛物线的标准方程是.
故选:.
【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,标准方程的求法,是基础题.
7.(2023秋•哈尔滨期末)焦点在直线上的抛物线的标准方程为
A.或 B.或
C.或 D.或
【分析】求出直线与坐标轴的交点,可得抛物线的焦点坐标,求出的值,抛物线方程可求.
【解答】解:对于,
令得,此时抛物线交点为,
所以,抛物线标准方程为;
令得,此时抛物线交点为,
所以,抛物线标准方程为.
故选:.
【点评】本题考查抛物线标准方程的求法,属于基础题.
8.(2023秋•张家界期末)准线方程是的抛物线的标准方程是 .
【分析】根据准线方程是,可知抛物线的焦点在轴的正半轴,再设抛物线的标准形式为,根据准线方程求出的值,代入即可得到答案.
【解答】解:由题意可知抛物线的焦点在轴的正半轴,
设抛物线标准方程为:,
抛物线的准线方程是,
,
,
抛物线的标准方程为,
故答案为.
【点评】本题主要考查抛物线的标准方程、抛物线的简单性质.属基础题.
三.抛物线的焦点与准线(共7小题)
9.(2023秋•零陵区校级月考)若抛物线的准线经过椭圆的右焦点,则的值为
A. B. C.1 D.2
【分析】由题意,找到椭圆的右焦点,利用的准线过焦点,即可求解.
【解答】解:已知椭圆的右焦点,
若抛物线的准线经过椭圆的右焦点,
此时,
解得.
故选:.
【点评】本题考查椭圆和抛物线的定义,考查了逻辑推理和运算能力.
10.(2023秋•湖南月考)已知为抛物线上一点,点到的焦点的距离为9,到轴的距离为6,则
A.3 B.4 C.6 D.8
【分析】根据抛物线的定义结合题意可求得结果.
【解答】解:已知为抛物线上一点,点到的焦点的距离为9,到轴的距离为6,
所以利用抛物线的定义得,则.
故选:.
【点评】本题考查了抛物线的性质,属于基础题.
11.(2023秋•永定区校级月考)已知为抛物线上的任意一点,为抛物线的焦点,点坐标为,则的最小值为
A.4 B.3 C. D.
【分析】过点作抛物线准线的垂线段,垂足为点,过点作于点,结合抛物线的定义可得,从而可求得答案.
【解答】解:由抛物线知,则,准线方程为.
如图所示,点在抛物线内,过点作抛物线准线的垂线段,垂足为点,过点作于点.
由抛物线的定义得,
所以,当且仅当点是线段与抛物线的交点(即,,三点共线)时取等号.
故的最小值为.
故选:.
【点评】本题主要考查抛物线的焦点与准线,属于基础题.
12.(2023秋•解放区校级月考)已知抛物线的焦点为,准线为,与轴平行的直线与和抛物线分别交于,两点,且,则
A.2 B. C. D.4
【分析】由抛物线定义结合,得到为等边三角形,进而得到,求出,得到答案.
【解答】解:如图,
由抛物线定义可知,
,为等边三角形,
故,,
,
其中准线与轴交点为,则,故,
.
故选:.
【点评】本题考查抛物线的几何性质,考查数形结合思想,是基础题.
13.(2023秋•湖南期中)已知抛物线的焦点为,动点在抛物线上,点,则的最小值为
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】求出抛物线的准线的方程,过作的垂线段,结合几何意义及抛物线定义即可得解.
【解答】解:抛物线的焦点为,则准线,且抛物线,
显然点在抛物线内,过作于,交抛物线于,
如图,
等于点到抛物线准线的距离,
所以的最小值为点到抛物线准线的距离4.
故选:.
【点评】本题考查了抛物线的性质,属于中档题.
14.(2023秋•天心区校级期中)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,,,,则与的乘积为
A.1 B.2 C.3 D.
【分析】根据直线过抛物线的焦点,设出直线的方程,与抛物线联立消元后,由韦达定理可得,再结合抛物线的定义即可求解结论.
【解答】解:由抛物线和圆,可知抛物线焦点为,
设,,,,
设直线的方程为,
由,得,
则,
由抛物线的定义可知,,
,,
,
当且仅当,即,时取等号.
故选:.
【点评】本题考查了抛物线的定义以及计算能力,属于中档题.
15.(2023秋•长沙月考)已知抛物线的焦点为,准线为,过抛物线上一点作的垂线,垂足为,则下列说法正确的是
A.准线的方程为
B.若过焦点的直线交抛物线于,,,两点,且,则
C.若,则的最小值为3
D.延长交抛物线于点,若,则
【分析】根据抛物线准线方程、抛物线的定义,结合两点间线段最短、相似三角形的性质逐一判断即可.
【解答】解:因为抛物线的方程为,所以,所以准线的方程为,正确;
由题意可知,错误;
由抛物线上的点到焦点与到准线的距离相等可知,
所以当,,三点共线时,取得最小值,
即为点到准线的距离,所以最小值为3,正确;
如图所示,不妨设在第一象限,过作轴于点,
过作轴于点,
过作准线的垂线,垂足为,
设准线与轴的交点为,则,,,,,
易知,则有,即,解得,则,正确.
故选:.
【点评】本题考查直线与抛物线的综合应用,属于中档题.
四.直线与抛物线的综合(共4小题)
16.(2023秋•平江县校级月考)已知过点的直线与抛物线交于,两点,若且线段的中点的横坐标为1,则的方程为 .
【分析】根据抛物线的定义、弦长公式列方程,求得,进而求得抛物线的方程.
【解答】解:点是抛物线的焦点,则直线过抛物线的焦点,
设,,,,则,
则,,
所以抛物线的方程为.
故答案为:.
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系的综合应用,是中档题.
17.(2023秋•雨花区校级期中)已知抛物线的焦点为,的顶点都在抛物线上,满足.
(1)求的值;
(2)设直线、直线、直线的斜率分别为,,,若实数满足:上,求的值.
【分析】(1)由题意,设,,,,,,利用得到,再结合抛物线的定义进行求解即可;
(2)结合(1)中所得信息以及斜率公式进行求解即可.
【解答】解:(1)不妨设,,,,,,
因为抛物线的焦点为,
所以,
又,
所以,,
即,
易知,,,
所以;
(2)由(1)知,
而,
同理得,,
所以,
整理得,
解得.
【点评】本题考查抛物线的定义,考查了逻辑推理和运算能力.
18.(2023秋•雨湖区校级期中)已知为坐标原点,位于抛物线上,且到抛物线的准线的距离为2.
(1)求抛物线的方程;
(2)已知点,过抛物线焦点的直线交于,两点,求的最小值以及此时直线的方程.
【分析】(1)根据已知即可求得抛物线方程;
(2)直曲联立根据韦达定理,利用向量的数量积公式即可求解.
【解答】解:(1)根据题意可得,又,
解得,,
故所求抛物线方程;
(2)设点,,,,抛物线的焦点坐标为.
当直线的斜率等于0时,不符合题意;
当直线的斜率不等于0时,设过抛物线焦点的直线的方程为:,
由,消去得:,
△,得,
由韦达定理得,,
因为
,
所以当时,取得最小值为13,
此时直线的方程为.
【点评】本题考查了直线与抛物线的综合应用,属于中档题.
19.(2023秋•邵东市校级月考)已知为抛物线的焦点,为坐标原点,为的准线上的一点,直线的斜率为,△的面积为4.
(1)求的方程;
(2)过抛物线的焦点作倾斜角为的直线交抛物线于、两点,求弦长.
【分析】(1)求出焦点坐标,设点的坐标,从而根据直线的斜率和三角形面积得到方程组,求出答案;
(2)求出直线的方程,联立抛物线方程,得到两根之和,根据弦长公式求出答案.
【解答】解:(1)由题意知,设点的坐标为,
则直线的斜率为.
因为直线的斜率为,所以,即,
所以△的面积,
解得或(舍去),故抛物线的方程为.
(2)设点,,,,其中.
则直线的方程为,由,
消去整理得,
显然△,,
故弦长.
【点评】本题考查抛物线方程的求法,直线与抛物线的综合应用,是中档题.
一.选择题(共8小题)
1.(2024•桐城市校级开学)已知为坐标原点,为抛物线的焦点,直线与交于点,(点在第一象限),若,则△与△面积之和的最小值为
A. B. C. D.
【分析】分析可知直线的斜率不为0,设直线的方程为,设,,,,将直线方程和抛物线方程联立,利用可求得的值,可知直线过定点,再利用三角形的面积公式以及导数或者基本不等式可求得△与△面积之和的最小值.
【解答】解:由题意可知直线的斜率不为0,所以可设直线的方程为,
联立方程,
得,
则△,
设,,,,
则,,
所以,
因为,
所以,
即,
解得或,
当时,直线过坐标原点,
则与重合,不存在△,不符合题意,
所以,
所以,
由抛物线方程可知,
设直线与轴的交点为,
则,
,
所以,
由于,
所以,
所以,
当且仅当,即时取等号.
故选:.
【点评】本题考查了直线与抛物线的位置关系,重点考查了三角形的面积公式及基本不等式的应用,属中档题.
2.(2023秋•保山期末)已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,是直线与的一个交点,若,则
A. B.2 C. D.1
【分析】求得抛物线的焦点和准线方程,设直线交轴于,过作准线的垂线,交于,可得,由向量共线性质,设,可得,,再由三角形的相似性质可得所求值.
【解答】解:抛物线的焦点为,准线为,
设直线交轴于,可得,
过作准线的垂线,交于,可得,
若,设,可得,,
由,即,可得,即.
故选:.
【点评】本题主要考查抛物线的定义、方程和简单性质,同时考查直线与抛物线的位置关系和向量共线的性质,属于中档题.
3.(2024•遂川县校级开学)已知过抛物线的焦点的直线与相交于,两点,轴上一点满足,则
A.1 B.2 C. D.
【分析】根据题意可设直线方程为,,,,,,联立直线与抛物线方程,可得,再根据建立方程,从而可得,最后根据向量数量积的坐标运算,即可求解.
【解答】解:抛物线的焦点坐标为,
设直线方程为,,,,,
联立,可得,
,设,
,,,
,
,,,
又,,
.
故选:.
【点评】本题考查抛物线的几何性质,向量数量积的坐标运算,方程思想,化归转化思想,属中档题.
4.(2023秋•西宁期末)已知抛物线,过点的直线与抛物线交于,两点(点在第一象限),点为抛物线的焦点,若,则
A. B. C. D.
【分析】先根据抛物线的定义,利用,可求得点的坐标,再利用点斜式写出直线的方程,并将其与抛物线的方程联立,求出点的纵坐标,然后由抛物线的定义,即可得解.
【解答】解:由题意知,点,
设点,,,,其中,,
由于,所以,即,
将代入得,
,,即,
故直线的斜率为,其方程为,
联立,可得,解得,
所以,
由抛物线的定义,得.
故选:.
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,熟练掌握抛物线的定义与几何性质是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
5.(2024•汉中一模)如图,已知抛物线的焦点为,过且斜率为1的直线交于,两点,线段的中点为,其垂直平分线交轴于点,轴于点.若四边形的面积等于8,则的方程为
A. B. C. D.
【分析】根据求出的坐标,然后得的方程,令,得的坐标,利用直角梯形的面积求出,可得抛物线方程.
【解答】解:易知,直线的方程为,四边形为直角梯形,且.
设,,,,,,则,
所以,所以,,可得.
所以直线方程为,令,可得,故.
所以四边形的面积为,解得.
故抛物线的方程为.
故选:.
【点评】本题主要考查抛物线的性质,考查计算能力,属于中档题.
6.(2023秋•景德镇期末)南宋晚期的龙泉窑粉青釉刻花斗笠盏如图所示,这只杯盏的轴截面如图2所示,其中光滑的曲线是抛物线的一部分,已知杯盏盛满茶水时茶水的深度为,往杯盏里面放入一个半径为的小球,要使小球能触及杯盏的底部(顶点),则最大值为
A. B. C. D.
【分析】以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为轴,建立平面直角坐标系,可得点坐标及抛物线的标准方程,设小球大圆方程为,与抛物线方程联立,可得答案.
【解答】解:以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
依题意可得,设抛物线的标准方程为,
则,解得,所以抛物线的标准方程为,
可设小球大圆方程为,
联立,可得或,
要使能触及杯盏的底部,则小球与杯子有且只有一个交点,即,
或无效,考虑到抛物线不可能在杯子下方,即不成立,
即,可得,
综上,可得.
故选:.
【点评】本题考查抛物线的性质,考查转化思想,考查运算求解能力,属于中档题.
7.(2023秋•泰州期末)已知直线与抛物线相交于,两点,线段的中点的横坐标为4,点为轴上的动点.若的最小值为,则实数的值为
A.或2 B.或3 C.或2 D.或6
【分析】设点,,,,联立直线与抛物线方程可得.进而设点关于轴的对称点为,可得,进而计算可求得实数的值.
【解答】解:设点,,,,联立与,
消去得,则.
因为线段的中点的横坐标为4,所以,即.
设点关于轴的对称点为,则,,
所以
,解得或.
故选:.
【点评】本题考查直线与抛物线位置关系,考查运算求解能力,属中档题.
8.(2023秋•固原期末)已知抛物线与椭圆有一个公共的焦点,为上的任意一点,,则的最小值是
A. B. C.1 D.
【分析】根据题意求出抛物线的方程,设点的坐标,表达出,平方化简,利用基本不等式即可求出结果.
【解答】解:因为椭圆的右焦点,
所以抛物线的焦点,
所以抛物线,
设为上的任意一点,
则,,
所以,所以
,
当时,,
当时,,
而,当且仅当时等号成立;
所以,所以的最小值为.
故选:.
【点评】本题考查抛物线的方程和性质,属中档题.
二.多选题(共3小题)
9.(2024秋•玉林月考)已知抛物线,过的焦点作直线,若与交于,两点,,则下列结论正确的有
A. B.
C.或 D.线段中点的横坐标为
【分析】由抛物线的定义及性质,结合直线与抛物线的位置关系及中点坐标公式逐一判断即可.
【解答】解:已知抛物线,过的焦点作直线,若与交于,两点,,
对于:因为,
所以在轴正半轴上,
又因为直线恒过点,
所以,
即,
故正确;
对于:由抛物线的性质可得,
又,
则,
故正确;
对于:设,,
则由可得点到准线:的距离为3.
所以.
代入的方程得,
所以,
故错误;
对于:设,,
由,
所以.
则,
所以线段中点的横坐标为:,
故正确.
故选:.
【点评】本题考查了抛物线的定义及性质,重点考查了直线与抛物线的位置关系及中点坐标公式,属中档题.
10.(2023秋•建邺区校级期末)已知点,点在曲线上运动,点在圆上运动,则的值可能是
A.1 B.3 C.4 D.5
【分析】根据抛物线的定义及圆的性质求出的最小值即可.
【解答】解:抛物线的焦点,准线,
圆的圆心为,半径为1,
过点作于,
设点,,,,
,
当且仅当,,三点共线,点位于,之间时等号成立,
,
因此,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为4,
即、不可能,、可能.
故选:.
【点评】本题考查了抛物线的定义及圆的性质,重点考查了基本不等式的应用,属中档题.
11.(2024•吴兴区校级模拟)已知是抛物线的焦点,直线经过点交抛物线于、两点,则下列说法正确的是
A.以为直径的圆与抛物线的准线相切
B.若,则直线的斜率
C.弦的中点的轨迹为一条抛物线,其方程为
D.若,则的最小值为18
【分析】.由抛物线的方程可得焦点,,准线方程为:,设,,,,可得的中点,,利用焦点弦的性质可得
,求出的中点准线的距离,进而判断出误;
.设直线的方程为,,联立,化为,由,可得,结合根与系数的关系即可得出斜率,进而判断出误;
.设,结合,可得:,可得,消去,进而判断出正误;
.若,则抛物线,不妨设,可得,于是,利用基本不等式即可判断出正误.
【解答】解:.由抛物线的方程可得焦点,,准线方程为:,
设,,,,则的中点,,
利用焦点弦的性质可得,而的中点到准线的距离,
以为直径的圆与该抛物线的准线相切,因此正确;
.设直线的方程为,,联立
,
整理可得:,
可得,,
,,
解得,,
,解得,
,因此不正确;
.设,结合,可得:,
,消去可得:,因此不正确;
.若,则抛物线,不妨设,
,,当且仅当,时取等号,因此正确.
故选:.
【点评】本题考查了抛物线焦点弦的性质与抛物线的标准方程、一元二次方程的根与系数的关系、基本不等式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
三.填空题(共3小题)
12.(2023秋•台州期末)已知抛物线和.点在上(点与原点不重合),过点作的两条切线,切点分别为,,直线交于,两点,则的值为 .
【分析】设出直线方程,分别与抛物线,联立,结合判别式,韦达定理及弦长公式即可求解.
【解答】解:依题知直线的斜率存在且不为0,
设直线方程,,,,,
联立,得,
则△,
,
设过点的切线方程为,
则,得,
由,得,
故过点的切线方程为,即,
同理过点的切线方程为,
联立得,则点,
则,得,
设,,,,
联立,得,
△,
,
.
故答案为:.
【点评】本题考查了抛物线的性质,属于中档题.
13.(2023秋•北碚区校级期末)已知抛物线的焦点为,点为抛物线上任意一点,为圆上任意一点,则的最小值为 .
【分析】设存在定点,使得点在圆上运动时,均有,结合两点间距离公式,可确定的值,从而有,再利用抛物线的方程,根据二次函数的性质,求得的最小值,即可得解.
【解答】解:由题意知,焦点,
设存在定点,使得点在圆上运动时,均有,
设,则,
由,知,
联立两式,消去可得,
令,则,满足上式,
所以,
所以,当且仅当,,三点共线时,等号成立,
设,则,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以,
即的最小值为.
故答案为:.
【点评】本题考查抛物线中的取值范围问题,考查逻辑推理能力和运算能力,属于难题.
14.(2023秋•湖北期末)如图所示,抛物线的焦点为,过点的直线,与分别相交于,和,,直线过点,当直线垂直于轴时,,则的方程为 ;设直线,的倾斜角分别为,,则的最大值为 .
【分析】根据抛物线焦半径公式,由即可求得,从而得到抛物线方程;设出,,方程,根据直线过的定点,从而求得,,,的关系,以及,的关系,对分类讨论,即可求得的最大值.
【解答】解:当垂直于轴时,,此时,可得,
故的方程为:;
对抛物线上的任意两点,,,,
若直线斜率存在,则,
故直线方程为:,即,
也即,又,
故方程为:;
若直线斜率不存在,,,
显然此时,直线方程亦可表示为:;
综上所述,方程可表示为:;
又直线过点,则;
设,两点坐标为,,,,
同理可得直线方程为:,
直线方程为:,
又直线过点,则,
又直线过点,则,
综上可得:,
若直线,斜率存在,设,斜率为,,
则,,
显然,
当时,不满足题意;
当时,由,,,
则,
当且仅当,也即时取得等号;
当时,易知,,,,故此时,
;
当时,,
则,
综上所述:的最大值为.
故答案为:;.
【点评】本题考查了直线与抛物线的综合应用,属于难题.
四.解答题(共5小题)
15.(2024春•湖南月考)已知抛物线的准线方程为,过点作两条不重合的直线和,与交于,两点,与交于,两点,且,.设中点为,中点为,中点为.
(1)求的方程;
(2)证明:在定直线上,且的斜率为定值.
【分析】(1)由抛物线的性质求出,即可得的方程;
(2)设,,与抛物线方程联立,可得根与系数的关系,结合已知条件分别表示出点,的横纵坐标,计算,即可证明在定直线上,由两点的斜率公式计算可得的斜率为定值.
【解答】解:(1)抛物线的准线方程为,
,的方程为.
(2)证明:设,,,,,
由可得,,
设,,
联立和,得.
则,,
又,,
又由,可化简得,
同理可得,和是方程的两个根,
,,
同理得,
,,点在定直线上.
,
直线的斜率为定值2.
【点评】本题主要考查抛物线的标准方程,直线与抛物线的综合,考查运算求解能力,属于中档题.
16.(2023秋•渭滨区期末)已知点在抛物线上,为焦点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点的直线交抛物线于,两点,为坐标原点,求的值.
【分析】(1)首先,确定参数,然后,求解其方程;
(2)首先,对直线的斜率分为不存在和存在进行讨论,然后,确定的取值情况.
【解答】解:(1)抛物线,
焦点,.
由抛物线定义得:,
解得,
抛物线的方程为.
(2)①当的斜率不存在时,
此时直线方程为:,
,,,
则.
②当的斜率存在时,设
,,
由,可得
,
设,,,,
则,
,
,
.
【点评】本题综合考查了抛物线的标准方程的求解、抛物线的简单几何性质、直线与抛物线的位置关系等知识,属于中档题.
17.(2024秋•山东月考)如图(1),已知抛物线的焦点为,准线为,过点的动直线与交于,两点(其中点在第一象限),以为直径的圆与准线相切于点,为弦上任意一点,现将△沿折成直二面角,如图(2).
(1)证明:;
(2)当最小时,
①求,两点间的最小距离;
②当,两点间的距离最小时,在三棱锥内部放一圆柱,使圆柱底面在面上,求圆柱体积的最大值.
【分析】(1)辅助线,根据垂直关系可得,,结合直角三角形三角关系分析证明;
(2)①根据三角知识结合基本不等式可得,利用弦长公式求得,分和 两种情况,结合基本不等式分析求解;
②设相应量,可得,可得圆柱的体积,构建函数,利用导数求最值.
【解答】解:(1)证明:过作,垂足为,过作,垂足为,
因为平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,
由平面,可得,
且,,平面,
可得平面,
由平面,可得,
则,,,
所以;
(2)因为以为直径的圆与准线相切于点,可知,
则,
由(1)可得:
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当时,最小,
①因为平面,,平面,
则,,即,
在△中,则,
在△中,由余弦定理可得,
则,
在△中,
则
,
在△中,则,
可得,
由题意可知:焦点,准线,直线的斜率存在,且直线与抛物线必相交.
设直线,, ,,
联立方程,消去,可得,
则,,
可得,
当时,取到最小值2,根据对称性可知,
可得;
当时,则,且,
由基本不等式可得,
则;
综上所述:的最小值为2,当且仅当,时,等号成立,
所以,两点间的最小距离为;
②由①可知:当,两点间的距离最小时,则,,
可知为中点,且与重合,
因为,
设△的内切圆半径为,
由等面积法可得:,
解得,
设圆柱的底面半径为,高为,
则,
可得,
所以圆柱的体积,
令,
则,
当时,;
当时,;
可知在内单调递增,在为单调递减,
则,
所以圆柱体积的最大值为.
【点评】本题考查了直线与抛物线的位置关系,考查了线面垂直判定及性质定理,考查了转化思想及导数的综合运用,属于难题.
18.(2023秋•岳麓区校级期末)阅读材料并解决如下问题:
曲线是计算机图形学及其相关领域中重要的参数曲线之一.法国数学家 对曲线进行了图形化应用的测试,提出了 算法:已知三个定点,根据对应的一定比例,使用递推画法,可以画出抛物线.反之,已知抛物线上三点的切线,也有相应边成比例的结论.已知抛物线上的动点到焦点距离的最小值为.
(1)求的方程及其焦点坐标和准线方程;
(2)如图,,,是上的三点,过三点的三条切线分别两两交于点,,,若,求的值.
【分析】(1)因为抛物线上的点到焦点距离的最小值为,转化为到准线距离的最小值为,即可求值;
(2)将切线方程与抛物线方程联立,得,消去,整理得,利用判别式等于0,得出有,进而确定抛物线切线方程的,得出交点坐标即可求解.
【解答】解:(1)因为抛物线上的点到焦点距离的最小值为,
转化为到准线距离的最小值为,
所以,
所以,
因此抛物线的标准方程为,其焦点坐标为,准线方程为.
(2)设,,,,,,,,,
抛物线上过点的切线方程为 (显然存在).
将切线方程与抛物线方程联立,得:
,消去,整理得,
所以△,
从而有,
所以抛物线上过点的切线方程为,
同理可得抛物线上过点,的切线方程分别为,,
两两联立,可以求得交点,,的纵坐标分别为,,,
则.
同理可得,
即,
当时,,
故,即.
因此.
【点评】本题考查抛物线性质的应用,属于难题.
19.(2023秋•浦东新区校级月考)已知抛物线,顶点为,过焦点的直线交抛物线于,两点.
(1)如图1所示,已知,求线段中点到轴的距离;
(2)设点是线段上的动点,顶点关于点的对称点为,求四边形面积的最小值;
(3)如图2所示,设为抛物线上的一点,过作直线,交抛物线于,两点,过作直线,交抛物线于,两点,且,,设线段与线段的交点为,求直线斜率的取值范围.
【分析】(1)根据抛物线的性质求解即可;
(2)由题意可知四边形的面积等于,又,设直线方程为,与抛物线方程联立,利用韦达定理求解即可;
(3)设点坐标为,,将抛物线方程分别与直线,,联立,利用韦达定理将点和点坐标用表示,进而可得到直线的方程,证明直线过定点,在分析直线斜率的取值范围.
【解答】解:(1)因为过焦点的直线交抛物线于,两点,且,
设,,,,
由抛物线的性质可得,
又由抛物线方程可知,
所以,
所以线段中点的横坐标,即到轴的距离为.
(2)由点与原点关于点对称可知是线段的中点,
所以点与点到直线的距离相等,
所以四边形的面积等于,
设直线方程为,
则,消去可得,
设,,,,
由韦达定理可得,,
所以,
当时,四边形的面积取最小值4.
(3)设点坐标为,,点坐标为,,点坐标为,,
则直线的方程为,
与抛物线联立,消去得,
所以由韦达定理可得,
解得,
直线的方程为,
与抛物线联立,消去得,
由韦达定理可得,
解得,
显然直线斜率不为零,
当直线斜率存在时,直线的方程为,
整理得,
将,代入得
,
所以直线过定点,,
即点坐标为,,
所以直线斜率为,
当时,,当且仅当,即时,等号成立,
当时,当且仅当,即时,等号成立,
当时,,
当直线的斜率不存在时,设点坐标为,,点的坐标为,,
则,
解得,
所以直线的方程为:过点,,
综上所述,直线的斜率的取值范围为,.
【点评】本题考查直线与抛物线的相交问题,解题中需要一定的计算能力,属于中档题.
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