内容正文:
3.3.1抛物线的标准方程
【考点梳理】
· 考点一:抛物线的定义求轨迹方程
· 考点二:抛物线的最值问题
· 考点三:抛物线焦半径的公式
· 考点四:抛物线的四种标准方程
· 考点五:抛物线在生活中的实际应用
· 考点六:抛物线的方程综合问题
【知识梳理】
知识点一:抛物线的定义
1.定义:平面内与一定点F和一条定直线l(不经过点F)距离相等的点的轨迹.
2.焦点:定点F.
3.准线:定直线l.
知识点二:抛物线的标准方程、【考点梳理】
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
y2=2px(p>0)
x=-
y2=-2px(p>0)
x=
x2=2py(p>0)
y=-
x2=-2py(p>0)
y=
【题型归纳】
题型一:抛物线的定义求轨迹方程
1.(21-22高二上·重庆沙坪坝·期中)若点P到点的距离比它到直线的距离大1,则点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.(21-22高二·江苏)若点到直线的距离比它到点的距离小,则点的轨迹方程是 .
3.(21-22高二上·全国·课前预习)已知动点的坐标满足,则动点的轨迹方程为 .
题型二:抛物线的最值问题
4.(22-23高二上·云南楚雄·期末)已知抛物线:的焦点为,抛物线上有一动点,且,则的最小值为( )
A.8 B.16 C.11 D.26
5.(23-24高二上·福建厦门)已知点是抛物线上的一动点,焦点为,若定点,则当点在抛物线上移动时,的最小值等于( )
A. B.2 C.3 D.4
6.(22-23高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)点是抛物线的焦点,直线为抛物线的准线,点为直线上一动点,点在以为圆心,为半径的圆上,点在抛物线上,则的最大值为( )
A. B. C. D.
题型三:抛物线焦半径的公式
7.(23-24高二上·江苏南通·期末)已知是抛物线的焦点,点在上,则( )
A. B. C. D.
8.(22-23高二上·江苏常州·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,过作的垂线,垂足为.若,则到的距离为( )
A. B.1 C. D.2
9.(22-23高二下·甘肃白银·期末)如图,是抛物线上的一点,是抛物线的焦点,以为始边、为终边的角,则 .
题型四:抛物线的四种标准方程
10.(22-23高二下·河南洛阳)点到抛物线的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )
A. B.或
C.或 D.
11.(2023·河南新乡·三模)已知抛物线的焦点为F,C上一点满足,则抛物线C的方程为( )
A. B. C. D.
12.(23-24高二上·全国)求适合下列条件的抛物线的标准方程:
(1)顶点在原点,准线方程为;
(2)顶点在原点,且过点;
(3)顶点在原点,对称轴为x轴,焦点在直线上;
(4)焦点在x轴上,且抛物线上一点到焦点的距离为5.
题型五:抛物线在生活中的实际应用
13.(23-24高二上·江苏泰州·期中)如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由一个长方形和抛物线构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有,已知行车道总宽度,那么车辆通过隧道的限制高度为( )
A. B. C. D.
14.(23-24高二上·江西赣州·期中)石城永宁桥,省级文物保护单位,位于江西省赣州市石城县高田镇.永宁桥建筑风格独特,是一座楼阁式抛物线形石拱桥.当石拱桥拱顶离水面1.6m时,水面宽6.4m,当水面下降0.9m时,水面的宽度为( )
A.7m B.7.5m C.8m D.8.5m
15.(2023·广西玉林·二模)南宋晚期的龙泉窑粉青釉刻花斗笠盏如图1所示,忽略杯盏的厚度,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3cm,则该抛物线的焦点到准线的距离为( )
A. B. C. D.
题型六:抛物线的方程综合问题
16.(22-23高二上·全国)根据下列条件写出抛物线的标准方程:
(1)准线方程是;
(2)过点;
(3)焦点到准线的距离为.
17.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知抛物线C的顶点在原点,对称轴为坐标轴,开口向右,且经过点.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)过点且斜率为2的直线与抛物线C相交于A,B两点,求的长.
18.(23-24高二上·河北保定·期中)已知定点,定直线l:,动圆M过点F,且与直线l相切,记动圆的圆心M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)若过点F的直线与C交于不同的两点A,B,且,求直线AB的方程.
【高分达标】
一、单选题
19.(23-24高二下·江苏南京·期末)已知抛物线上一点的纵坐标为4,则点到抛物线焦点的距离为( )
A. B.5 C.6 D.
20.(23-24高二下·吉林长春·阶段练习)已知抛物线的焦点为点在上. 若到直线的距离为4,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
21.(23-24高二上·江苏扬州·期中)抛物线的焦点到准线的距离是( )
A. B. C. D.
22.(23-24高二下·上海·期中)抛物线的方程为,焦点为,点为上一点,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
23.(2024·湖北武汉·模拟预测)设抛物线的焦点为,过抛物线上点作其准线的垂线,设垂足为,若,则( )
A. B. C. D.
24.(23-24高二上·江苏盐城·期末)已知抛物线的焦点为,是抛物线上一点,且点到的距离为,则该抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
25.(2023·贵州遵义·三模)已知抛物线的焦点为,点,若点为抛物线上任意一点,当取最小值时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
26.(23-24高三上·江苏南京·期中)抛物线的焦点为F,点P在双曲线C:的一条渐近线上,O为坐标原点,若,则△PFO的面积为( )
A.1 B. C.或 D.或
27.(23-24高二上·福建龙岩·期中)已知过抛物线的焦点的直线与抛物线交于,两点(在第一象限),是以为直径的圆与抛物线的准线的公共点.若,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
28.(22-23高二下·贵州黔西·阶段练习)已知抛物线的焦点为,为坐标原点,点在抛物线C上,若,则( )
A.F的坐标为 B.
C. D.
29.(22-23高二下·云南保山·阶段练习)已知抛物线的焦点为为坐标原点,点在抛物线上,若,则( )
A. B.
C. D.的坐标为
30.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)设是抛物线上的两点,是抛物线的焦点,则下列命题中正确的是( )
A.若直线过抛物线的焦点,则的最小值为2
B.若点的坐标为,则
C.过点且与抛物线只有一个公共点的直线有且只有两条
D.若(点在第一象限),则直线的倾斜角为
31.(2023·海南海口·模拟预测)设为抛物线:()的焦点,为坐标原点,为上一点,且,则( )
A.
B.
C.直线的斜率为
D.的面积为
三、填空题
32.(23-24高二上·河南信阳·期末)已知点,抛物线的焦点为为抛物线上的点,则周长的最小值为 .
33.(23-24高二上·江苏·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,过抛物线上一点作准线的垂线,垂足为,若,且,则的值为 .
34.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)已知一个抛物线形拱桥在一次暴雨前后的水位之差为,暴雨后的水面宽为,暴雨来临之前的水面宽为,则暴雨后的水面离拱顶的距离为 .
35.(2023·湖南永州·一模)已知点在抛物线上,为抛物线的焦点,圆与直线相交于两点,与线段相交于点,且.若是线段上靠近的四等分点,则抛物线的方程为 .
四、解答题
36.(2023高二上·江苏·专题练习)分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)准线方程为;
(2)过点;
(3)焦点在直线上.
37.(23-24高二上·全国)一种卫星接收天线的轴截面如图所示.卫星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径)为4.8m,深度为0.5m.
(1)试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标;
(2)为了增强卫星波束的接收,拟将接收天线的口径增大为5.2m,求此时卫星波束反射聚集点的坐标.
38.(23-24高二上·江苏泰州·期末)已知抛物线的焦点为F,A为抛物线上一点,延长交抛物线于点B,抛物线的准线与x轴的交点为K,,.
(1)求抛物线的方程;
(2)求的面积.
39.(22-23高二下·四川遂宁)已知抛物线上横坐标的点到其焦点的距离为,在轴上截距为2的直线与抛物线交于M,N两点,O为坐标原点.
(1)求抛物线方程和准线方程;
(2)若,求直线的方程.
40.(22-23高二上·陕西商洛·期末)直线:与抛物线:交于,两点,且
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与交于,两点,且弦的中点的纵坐标为,求的斜率.
2
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3.3.1抛物线的标准方程
【考点梳理】
· 考点一:抛物线的定义求轨迹方程
· 考点二:抛物线的最值问题
· 考点三:抛物线焦半径的公式
· 考点四:抛物线的四种标准方程
· 考点五:抛物线在生活中的实际应用
· 考点六:抛物线的方程综合问题
【知识梳理】
知识点一:抛物线的定义
1.定义:平面内与一定点F和一条定直线l(不经过点F)距离相等的点的轨迹.
2.焦点:定点F.
3.准线:定直线l.
知识点二:抛物线的标准方程、【考点梳理】
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
y2=2px(p>0)
x=-
y2=-2px(p>0)
x=
x2=2py(p>0)
y=-
x2=-2py(p>0)
y=
【题型归纳】
题型一:抛物线的定义求轨迹方程
1.(21-22高二上·重庆沙坪坝·期中)若点P到点的距离比它到直线的距离大1,则点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将点到点的距离比它到直线的距离大1转化为点到点的距离等于它到直线的距离,根据抛物线的定义,即可求得点的轨迹为抛物线,进而可求出点的轨迹方程.
【详解】∵点到点的距离比它到直线的距离大1,
∴点到点的距离等于它到直线的距离,
∴点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,则点的轨迹方程是.
故选:D.
2.(21-22高二·江苏)若点到直线的距离比它到点的距离小,则点的轨迹方程是 .
【答案】
【分析】根据题意,将条件转化为点到直线的距离与它到点的距离相等,结合抛物线的定义即可求解点的轨迹方程.
【详解】点到直线的距离比它到点的距离小,
点到直线的距离与它到点的距离相等,
点的轨迹是以为焦点、直线:为准线的抛物线,
因此,设的轨迹方程为,,
可得,解得,,
动点的轨迹方程为.
故答案为:.
3.(21-22高二上·全国·课前预习)已知动点的坐标满足,则动点的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】将转化为动点到点的距离,转化为动点到直线的距离,再根据抛物线的定义,即可求出结果.
【详解】设直线,则动点到点的距离为,动点到直线的距离为,又因为,
所以动点M的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,其轨迹方程为.
故答案为:
题型二:抛物线的最值问题
4.(22-23高二上·云南楚雄·期末)已知抛物线:的焦点为,抛物线上有一动点,且,则的最小值为( )
A.8 B.16 C.11 D.26
【答案】C
【分析】根据,再结合图形求解即可.
【详解】因为抛物线:,所以抛物线的准线为,
记抛物线的准线为,作于,如图所示:
因为,,
所以当,,共线时,有最小值,最小值为.
故选:C.
5.(23-24高二上·福建厦门·阶段练习)已知点是抛物线上的一动点,焦点为,若定点,则当点在抛物线上移动时,的最小值等于( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】利用抛物线的定义,数形结合即可得解.
【详解】如图,过作抛物线的准线的垂线,垂足为,连接,
则,当且仅当共线时等号成立,
故的最小值为,
故选:A.
6.(22-23高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)点是抛物线的焦点,直线为抛物线的准线,点为直线上一动点,点在以为圆心,为半径的圆上,点在抛物线上,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据抛物线的定义可得,利用,从而得到,即可求解.
【详解】
如图,过点P作于点N,根据抛物线的定义可得:,
所以,而
所以.
当且仅当点Q、点N、点M在同一条直线上时等号成立,所以有最大值1.
故选:B
题型三:抛物线焦半径的公式
7.(23-24高二上·江苏南通·期末)已知是抛物线的焦点,点在上,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】代入点坐标求得,从而得焦点坐标,然后由焦半径公式可得结论.
【详解】由已知,,所以.
故选:C.
8.(22-23高二上·江苏常州·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,过作的垂线,垂足为.若,则到的距离为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【分析】根据抛物线的定义,结合条件表示出,的长度,然后列出方程即可得到结果.
【详解】如图,不妨设点在轴上方,准线与轴交于点,
因为点在抛物线上,所以,,
又,为正三角形,,
又,在中,即,
解得或(舍去),所以到的距离为.
故选:A.
9.(22-23高二下·甘肃白银·期末)如图,是抛物线上的一点,是抛物线的焦点,以为始边、为终边的角,则 .
【答案】10
【分析】根据列方程,求得点的横坐标,进而求得.
【详解】依题意,
过向轴作垂线,记垂足为,如下图所示,设的横坐标为,
则,.
因为,所以.
由,得,故.
故答案为:
题型四:抛物线的四种标准方程
10.(22-23高二下·河南洛阳)点到抛物线的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )
A. B.或
C.或 D.
【答案】C
【分析】由抛物线的准线方程,分类讨论求参数的值.
【详解】当时,抛物线开口向上,准线方程,
点到准线的距离为,解得,
所以抛物线方程为;
当时,抛物线开口向下,准线方程,
点到准线的距离为,解得或(舍去),
所以抛物线方程为.
所以抛物线的方程为或.
故选:C
11.(2023·河南新乡·三模)已知抛物线的焦点为F,C上一点满足,则抛物线C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据点为抛物线上一点,代入抛物线方程,再由,利用抛物线的定义求解.
【详解】解:依题意得 ,
因为,所以.
又,解得,
所以抛物线的方程为.
故选:D
12.(23-24高二上·全国·课后作业)求适合下列条件的抛物线的标准方程:
(1)顶点在原点,准线方程为;
(2)顶点在原点,且过点;
(3)顶点在原点,对称轴为x轴,焦点在直线上;
(4)焦点在x轴上,且抛物线上一点到焦点的距离为5.
【答案】(1)
(2)或
(3)
(4)
【分析】根据题意可确定抛物线焦点的位置,继而求出焦准距p,即可得答案.
【详解】(1)由题意顶点在原点,准线方程为,
可知抛物线焦点在y轴负半轴上,且,
故抛物线标准方程为;
(2)由题意顶点在原点,且过点,则抛物线焦点可能在y轴正半轴或x轴负半轴上,
则设抛物线标准方程为或,
分别将代入,求得,
故抛物线标准方程为或;
(3)由于直线与x轴的交点为,
由题意可知抛物线焦点为,则,
故抛物线标准方程为;
(4)由题意抛物线焦点在x轴上,且抛物线上一点到焦点的距离为5,
则设抛物线方程为,焦点为,准线为,
故,
故抛物线标准方程为.
题型五:抛物线在生活中的实际应用
13.(23-24高二上·江苏泰州·期中)如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由一个长方形和抛物线构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有,已知行车道总宽度,那么车辆通过隧道的限制高度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,建立平面直角坐标系,即可得到抛物线方程,然后代入计算,即可得到结果.
【详解】
取隧道截面,以抛物线的顶点为原点,对称轴为轴,建立直角坐标系,
则,设抛物线方程为,将点代入抛物线方程,
可得,则抛物线方程为,行车宽度,将代入抛物线方程,
可得,所以限度为.
故选:B
14.(23-24高二上·江西赣州·期中)石城永宁桥,省级文物保护单位,位于江西省赣州市石城县高田镇.永宁桥建筑风格独特,是一座楼阁式抛物线形石拱桥.当石拱桥拱顶离水面1.6m时,水面宽6.4m,当水面下降0.9m时,水面的宽度为( )
A.7m B.7.5m C.8m D.8.5m
【答案】C
【分析】建立平面直角坐标系,求出抛物线方程,利用点的纵坐标求解.
【详解】以拱桥的顶点为原点建立平面直角坐标系,则拱桥所在抛物线如图,
设抛物线的标准方程为,
由题意知,点在抛物线上,
代入抛物线方程可得,
解得,
所以抛物线方程为,
由题意,当水面下降0.9m时,点在抛物线上,
代入抛物线方程可得,解得,
所以水面的宽度为.
故选:C
15.(2023·广西玉林·二模)南宋晚期的龙泉窑粉青釉刻花斗笠盏如图1所示,忽略杯盏的厚度,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3cm,则该抛物线的焦点到准线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为y轴,建立平面直角坐标系,设出抛物线的标准方程,代入点的坐标求出即可得解.
【详解】以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
依题意可得的坐标为.
设抛物线的标准方程为,则,解得.
故该抛物线的焦点到准线的距离为.
故选:C
题型六:抛物线的方程综合问题
16.(22-23高二上·全国)根据下列条件写出抛物线的标准方程:
(1)准线方程是;
(2)过点;
(3)焦点到准线的距离为.
【答案】(1)
(2)或
(3)或或或
【分析】(1)(2)(3)利用抛物线的定义及其性质即可得出.
【详解】(1)由准线方程为知抛物线的焦点在轴负半轴上,且,
则,故所求抛物线的标准方程为.
(2)点在第二象限,
设所求抛物线的标准方程为或,
将点代入,得,解得,
所以抛物线方程为;
将点代入,得,解得,
所以抛物线方程为.
综上所求抛物线的标准方程为或.
(3)由焦点到准线的距离为,所以,
故所求抛物线的标准方程为或或或.
17.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知抛物线C的顶点在原点,对称轴为坐标轴,开口向右,且经过点.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)过点且斜率为2的直线与抛物线C相交于A,B两点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设出抛物线的方程,然后代点计算即可得答案;
(2)将直线与抛物线的方程联立,求出两点坐标,然后用两点距离公式求解即可.
【详解】(1)设抛物线的方程为,
将代入方程解得.
因此抛物线C的标准方程为;
(2)直线的方程为,设,
联立直线与抛物线的方程:,解得
所以的长为.
18.(23-24高二上·河北保定·期中)已知定点,定直线l:,动圆M过点F,且与直线l相切,记动圆的圆心M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)若过点F的直线与C交于不同的两点A,B,且,求直线AB的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,利用抛物线的定义求解;
(2)设直线方程为,与抛物线方程联立,结合韦达定理,由求解.
【详解】(1)由题意得:等于点到直线的距离,
即点M的轨迹是以为焦点,以l:为准线的抛物线,
则,解得,
所以抛物线的方程为;
(2)当直线的斜率不存在时,此时直线方程为,
当时,,此时,不合题意,舍去;
则直线l的斜率存在,设直线方程为,,
与抛物线方程联立,消去得,
因为焦点在抛物线内部,且直线斜率存在,并且不为0,则该直线与抛物线必有两交点,
由韦达定理得,
所以弦长:,
解得,即,
所以直线l的方程为:.
【高分达标】
一、单选题
19.(23-24高二下·江苏南京·期末)已知抛物线上一点的纵坐标为4,则点到抛物线焦点的距离为( )
A. B.5 C.6 D.
【答案】B
【分析】利用抛物线的定义,将点到抛物线焦点的距离转化为点到抛物线准线的距离即得.
【详解】依题意,由抛物线的定义知,点到抛物线焦点的距离即点到准线的距离,
即.
故选:B.
20.(23-24高二下·吉林长春·阶段练习)已知抛物线的焦点为点在上. 若到直线的距离为4,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】D
【分析】利用抛物线的定义求解.
【详解】因为抛物线的焦点准线方程为,
点M在C上,所以M到准线的距离为.
又M到直线的距离为4,故.
故选:D.
21.(23-24高二上·江苏扬州·期中)抛物线的焦点到准线的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件,直接求出焦点坐标及准线方程,即可求解.
【详解】因为抛物线的焦点为,准线为,
所以抛物线的焦点到准线的距离是,
故选:D.
22.(23-24高二下·上海·期中)抛物线的方程为,焦点为,点为上一点,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】根据焦半径公式,结合抛物线方程,直接计算即可.
【详解】对,其焦点坐标为,,解得.
故选:C.
23.(2024·湖北武汉·模拟预测)设抛物线的焦点为,过抛物线上点作其准线的垂线,设垂足为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意得,结合正切定义以及可得,进一步即可求解.
【详解】如图所示:
为准线与轴的交点,
因为,且,所以,
因为,所以,
而,所以,
所以.
故选:A.
24.(23-24高二上·江苏盐城·期末)已知抛物线的焦点为,是抛物线上一点,且点到的距离为,则该抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用抛物线的定义求出的值,即可得出抛物线的焦点坐标.
【详解】抛物线的准线方程为,焦点为,
由抛物线的定义可知,点到的距离为,可得,故.
故选:B.
25.(2023·贵州遵义·三模)已知抛物线的焦点为,点,若点为抛物线上任意一点,当取最小值时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设点在准线上的射影为,则根据抛物线的定义把问题转化为求取得最小值,数形结合求解即可.
【详解】抛物线的焦点为,准线为,
设点在准线上的射影为,如图,
则根据抛物线的定义可知,
求的最小值,即求的最小值,
显然当,,三点共线时取得最小值,
此时点的横坐标为,则,解得,即.
故选:D.
26.(23-24高三上·江苏南京·期中)抛物线的焦点为F,点P在双曲线C:的一条渐近线上,O为坐标原点,若,则△PFO的面积为( )
A.1 B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】确定焦点和渐近线方程,设,,再计算面积即可.
【详解】抛物线的焦点为,双曲线C:的渐近线为,
不妨取,设,,
解得或,或.
故选:D
27.(23-24高二上·福建龙岩·期中)已知过抛物线的焦点的直线与抛物线交于,两点(在第一象限),是以为直径的圆与抛物线的准线的公共点.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用抛物线定义,联立直线与抛物线,结合韦达定理可得解.
【详解】
如图所示,
由抛物线的焦点为,可知,
所以抛物线方程为,
又是以为直径的圆与抛物线的准线的公共点,
所以,
又,,
所以,
所以,
所以直线的斜率,
则直线的方程为,
联立直线与抛物线,得,
则,
所以,
故选:B.
二、多选题
28.(22-23高二下·贵州黔西·阶段练习)已知抛物线的焦点为,为坐标原点,点在抛物线C上,若,则( )
A.F的坐标为 B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据抛物线的定义域标准方程,以及抛物线的几何性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由抛物线,可得,所以,且焦点在y轴正半轴上,
则焦点,所以A错误;
由抛物线的定义,可得,解得,所以B正确;
由,可得,所以,则,所以C正确;
由,所以D正确.
故选:BCD.
29.(22-23高二下·云南保山·阶段练习)已知抛物线的焦点为为坐标原点,点在抛物线上,若,则( )
A. B.
C. D.的坐标为
【答案】ABC
【分析】
根据题意,利用抛物线的定义,求得点的坐标,结合选项,逐项判定,即可求解.
【详解】
由抛物线,可得,
因为点在抛物线上,且,
根据抛物线的定义,可得,解得,
又因为,所以,即,
则.
故选:ABC.
30.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)设是抛物线上的两点,是抛物线的焦点,则下列命题中正确的是( )
A.若直线过抛物线的焦点,则的最小值为2
B.若点的坐标为,则
C.过点且与抛物线只有一个公共点的直线有且只有两条
D.若(点在第一象限),则直线的倾斜角为
【答案】ABD
【分析】根据抛物线的弦长公式可判定A选项;点到点的距离公式可得出B选项;
直线与抛物线只有一个公共点一定要考虑斜率为0和斜率不存在的特殊情况,不仅仅是;
D选项利用向量的坐标运算,得到,再带入韦达定理求解即可.
【详解】由题,,设直线
联立
,(※)
,
故的最小值为2,A选项正确;
点的坐标为,则,故B选项正确;
设过点的直线方程为或或,
时,与抛物线只有一个公共点;
时,与抛物线只有一个公共点;
时,联立
解得,故与抛物线只有一个公共点的直线有3条,C选项错误;
因为(点在第一象限),所以直线AB经过点F,
带入(※)式得:且,
故直线的倾斜角为.
故选:ABD.
31.(2023·海南海口·模拟预测)设为抛物线:()的焦点,为坐标原点,为上一点,且,则( )
A.
B.
C.直线的斜率为
D.的面积为
【答案】ABD
【分析】根据抛物线的标准方程确定的值,得抛物线方程与焦点坐标,再由抛物线定义求得的坐标,确定直线的斜率与的面积,逐项判断即可得答案.
【详解】由题意得,又,故解得,所以抛物线的方程为,焦点,故A,B正确;
由抛物线定义及,所以代入抛物线方程可得得,
所以,故C不正确;
则的面积,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
32.(23-24高二上·河南信阳·期末)已知点,抛物线的焦点为为抛物线上的点,则周长的最小值为 .
【答案】
【分析】利用抛物线的定义求得,从而得解.
【详解】依题意,,设抛物线的准线为,
分别过点作,为垂足,则,如图,
则,
所以周长.
故答案为:.
33.(23-24高二上·江苏·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,过抛物线上一点作准线的垂线,垂足为,若,且,则的值为 .
【答案】
【分析】利用抛物线定义得到为正三角形,,即可根据角度求得结果.
【详解】由抛物线定义可知,
所以,为正三角形.
由,得.
如图,设准线与轴交于点,
由抛物线方程可知.
因为,所以,
所以,所以,故.
故答案为:
34.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)已知一个抛物线形拱桥在一次暴雨前后的水位之差为,暴雨后的水面宽为,暴雨来临之前的水面宽为,则暴雨后的水面离拱顶的距离为 .
【答案】1
【分析】设出抛物线方程为,代入,利用水位之差得到方程,求出,求出答案.
【详解】如图所示,以拱顶为原点,建立平面直角坐标系,
设抛物线的方程为,
为暴雨前的水面宽度,为暴雨后的水面宽度,
设,则,
故,解得,
故,即暴雨后的水面离拱顶的距离为1m.
故答案为:1
35.(2023·湖南永州·一模)已知点在抛物线上,为抛物线的焦点,圆与直线相交于两点,与线段相交于点,且.若是线段上靠近的四等分点,则抛物线的方程为 .
【答案】
【分析】
设,表示出,利用抛物线定义、点在抛物线上以及圆的弦长的几何性质列出关于的方程,即可求得p,即得答案.
【详解】由可知,
设,则,
则,故,即①;
又点在抛物线上,
故②,且,即③,
②联立得,得或,
由于,故,结合③,
解得,故抛物线方程为,
故答案为:
【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于要结合抛物线的定义以及圆的弦长的几何性质,找出参数间的等量关系,从而列出方程组,即可求解.
四、解答题
36.(2023高二上·江苏·专题练习)分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)准线方程为;
(2)过点;
(3)焦点在直线上.
【答案】(1);
(2)或;
(3)或.
【分析】(1)求出抛物线的焦点坐标,直接写出方程即得.
(2)设出抛物线的标准方程,利用待定系数法求解即得.
(3)求出直线与坐标轴的交点,再写出抛物线的标准方程即得.
【详解】(1)准线方程为,即,则抛物线的焦点坐标为,
所以所求抛物线的标准方程为.
(2)设所求抛物线的标准方程为或,
于是,解得,或,解得,
所以所求抛物线的标准方程为或.
(3)直线交y轴于点,则以为焦点的抛物线标准方程为;
直线交x轴于点,则以为焦点的抛物线标准方程为,
所以所求抛物线的标准方程为或.
37.(23-24高二上·全国·课后作业)一种卫星接收天线的轴截面如图所示.卫星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径)为4.8m,深度为0.5m.
(1)试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标;
(2)为了增强卫星波束的接收,拟将接收天线的口径增大为5.2m,求此时卫星波束反射聚集点的坐标.
【答案】(1)抛物线的标准方程为,焦点的坐标为;
(2)
【分析】(1)建立如图所示的直角坐标系,利用待定系数法进行求解即可;
(2)利用待定系数法、代入法进行求解即可.
【详解】(1)建立如图所示的直角坐标系,
设抛物线的方程为:,把代入方程中,得
,
所以抛物线的标准方程为,焦点的坐标为;
(2)设抛物线的方程为,
把代入方程中,得,
所以焦点的坐标为:.
38.(23-24高二上·江苏泰州·期末)已知抛物线的焦点为F,A为抛物线上一点,延长交抛物线于点B,抛物线的准线与x轴的交点为K,,.
(1)求抛物线的方程;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线的定义,结合点坐标,列出等式求出即可求得抛物线方程;
(2)根据抛物线方程求出点坐标,进而求得直线方程,联立直线与抛物线方程求得两根之和,根据抛物线定义即可得,再求出点到直线的距离,根据三角形面积公式即可求得面积值。
【详解】(1)解:由题知A为抛物线上一点,所以,
解得,故抛物线方程为;
(2)由(1)知,抛物线方程为,
所以,,,
所以,,即,
因为直线交抛物线另一点为,
记点横坐标为,点横坐标为,
联立,可得:,
所以,所以,
而点到直线的距离,
所以.
39.(22-23高二下·四川遂宁·阶段练习)已知抛物线上横坐标的点到其焦点的距离为,在轴上截距为2的直线与抛物线交于M,N两点,O为坐标原点.
(1)求抛物线方程和准线方程;
(2)若,求直线的方程.
【答案】(1)抛物线方程为,准线方程为
(2)
【分析】(1)利用抛物线上一点到其焦点的距离为,根据焦半径公式求出,得到抛物线的标准方程和准线.
(2)联立直线与抛物线方程,通过韦达定理求出直线方程,然后由,即可求解.
【详解】(1)题意可得,解得,
故抛物线方程为;故准线方程为
(2)设,,,,由题意可知直线有斜率且不为0,故设其方程为,
联立方程中,消去得,,
则,,
,
又由,
化简得
故直线方程为,
40.(22-23高二上·陕西商洛·期末)直线:与抛物线:交于,两点,且
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与交于,两点,且弦的中点的纵坐标为,求的斜率.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】
(1)判断出直线过抛物线的焦点,联立直线的方程和抛物线方程,化简写出根与系数关系,根据列方程,求得,进而求得抛物线的方程.
(2)利用点差法求得的斜率.
【详解】(1)
因为M的焦点为,
且直线l:经过点,所以经过的焦点.
联立,得.
设,,则,
则,
解得.所以M的方程为.
(2)
设,,则,
两式相减,得.
因为,
所以l'的斜率为.
2
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