内容正文:
专题3.4 抛物线
考试时间:120分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共19题,单选8题,多选3题,填空3题,解答5题,满分150分,限时150分钟,试卷紧扣教材,细分题组,精选一年好题,两年真题,练基础,提能力!
1. 选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(23-24高二上·湖北黄石·期末)抛物线的焦点到准线的距离为( )
A. B.1 C.2 D.3
2.(24-25高三上·陕西渭南·阶段练习)抛物线的焦点为,其准线与双曲线相交于两点,若为等边三角形,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
3.(2024·湖北·一模)抛物线y2=2px(p>0)上一点M(3,y)到焦点F的距离|MF|=4,则抛物线的方程为( )
A.y2=8x B.y2=4x C.y2=2x D.y2=x
4.(23-24高二上·重庆·期末)如图,过拋物线的焦点的直线与拋物线交于两点,与其准线交于点(点位于之间)且于点且,则等于( )
A. B. C. D.
5.(23-24高三下·湖北·期中)若抛物线与圆x2+y2﹣2ax+a2﹣1=0有且只有两个不同的公共点,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C.﹣1<a<1 D.﹣1<a<1或
6.(24-25高二上·安徽·阶段练习)已知点是抛物线上的动点,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2024·四川广安·一模)过抛物线的焦点F且倾斜角为锐角的直线与C交于两点A,B(横坐标分别为,,点A在第一象限),为C的准线,过点A与垂直的直线与相交于点M.若,则( )
A.3 B.6 C.9 D.12
8.(2024·湖南益阳·一模)如图,过抛物线的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若F是的中点,且,则线段的长为( )
A.5 B.6 C. D.
2. 多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
9.(24-25高二上·广东·阶段练习)已知曲线.( )
A.若,则C是圆,其半径为n
B.若,则C是双曲线,其渐近线方程为
C.若,且,则C是椭圆,其焦点在x轴上
D.若C是等轴双曲线,则以原点为顶点以为准线的抛物线方程为
10.(23-24高三上·山西·期末)若为抛物线上的动点,焦点为,点,直线:,则下列说法正确的有( )
A.的最小值为4
B.点到直线和轴的距离之和的最小值为
C.点到直线的距离的最小值为1
D.过,两点的直线与抛物线相交的弦长为8
11.(24-25高三上·江苏·阶段练习)如图,抛物线:的焦点为,过的直线交于两点,过分别作的准线的垂线,垂足分别为,,则下列说法正确的是( )
A.若,则直线的方程为或
B.
C.以线段为直径的圆与轴相切
D.
3. 填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12.(24-25高三上·山东威海·阶段练习)焦点坐标为的抛物线的标准方程为 .
13.(2024·全国·模拟预测)如图,已知抛物线,圆,,为抛物线上的两点,,则直线被圆所截的弦长最小值为 .
14.(24-25高三下·四川·阶段练习)已知AB,CD是过抛物线焦点F且互相垂直的两弦,则的值为 .
4. 解答题(共5小题,第15题13分,第16、17题15分,第18、19题17分,满分77分)
15.(23-24高二上·广东汕头·期末)已知抛物线,焦点为,顶点为原点.
(1)求抛物线的焦点坐标准线方程;
(2)若,求到的距离;
(3)若点在抛物线上移动,是的中点,求点的轨迹方程.
16.(24-25高二上·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习)已知直线l过抛物线的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,,P为C的准线上一点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)求的面积.
17.(2024·云南保山·模拟预测)已知过点的抛物线的焦点为F,直线与抛物线的另一交点为B,点A关于x轴的对称点为.
(Ⅰ)求p的值;
(Ⅱ)求直线与x轴交点的坐标.
18.(23-24高二上·安徽黄山·期末)已知是抛物线的焦点,是抛物线上一点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点(坐标原点)分别作交抛物线于两点(不与重合),且.求证:直线过定点.
19.(24-25高二上·重庆长寿·阶段练习)已知点是抛物线上的一点,是焦点,是原点,若,.
(1)求抛物线的方程;
(2)过的两条直线,满足,交于、;交于、,,的面积分别为,,求的最小值及此时的的方程.
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专题3.4 抛物线
考试时间:120分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共19题,单选8题,多选3题,填空3题,解答5题,满分150分,限时150分钟,试卷紧扣教材,细分题组,精选一年好题,两年真题,练基础,提能力!
1. 选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(23-24高二上·湖北黄石·期末)抛物线的焦点到准线的距离为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据抛物线中p的几何意义可求解.
【详解】解:抛物线的焦点到准线的距离是,
故选:D.
2.(24-25高三上·陕西渭南·阶段练习)抛物线的焦点为,其准线与双曲线相交于两点,若为等边三角形,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】根据抛物线的几何性质可得准线方程为:,即可与双曲线联立得,即可根据等边三角形的性质求解.
【详解】解:抛物线的焦点坐标为,准线方程为:,
准线方程与双曲线联立可得:,解得,故,
因为为等边三角形,所以,
即有,解得
故选:C
3.(2024·湖北·一模)抛物线y2=2px(p>0)上一点M(3,y)到焦点F的距离|MF|=4,则抛物线的方程为( )
A.y2=8x B.y2=4x C.y2=2x D.y2=x
【答案】B
【分析】根据抛物线的焦半径公式,求得p的值,即可得答案.
【详解】由题意可得: ,
则 ,故抛物线方程为 ,
故选:B
4.(23-24高二上·重庆·期末)如图,过拋物线的焦点的直线与拋物线交于两点,与其准线交于点(点位于之间)且于点且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题可得,然后结合条件可得,即求.
【详解】设于点,准线交轴于点G,
则,又,
∴,又于点且,
∴BE∥AD,
∴,即,
∴,
∴等于.
故选:B.
5.(23-24高三下·湖北·期中)若抛物线与圆x2+y2﹣2ax+a2﹣1=0有且只有两个不同的公共点,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C.﹣1<a<1 D.﹣1<a<1或
【答案】D
【分析】联立两方程整理后,由题意可知方程有两个相等的正根或有一个正根,一个负根,从而可得关于实数a的不等式.
【详解】解:联立抛物线与圆的方程可得 ,整理得,
,由题意知,方程有两个相等的正根或有一个正根,一个负根,
则或,
解得或,
故选:D.
【点睛】本题考查了圆与抛物线的位置关系,考查了一元二次方程根的分布.本题的易错点是未能正确分析出有两个交点的充要条件.
6.(24-25高二上·安徽·阶段练习)已知点是抛物线上的动点,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设直线的方程为,与抛物线方程联立,根据题意,由直线与抛物线C有交点求解.
【详解】设直线的斜率为k,则直线的方程为,
由题意,得直线与抛物线C有交点,
联立方程,得,
当时,,即;
当时,,
解得且.
综上所述,.
故选:D.
7.(2024·四川广安·一模)过抛物线的焦点F且倾斜角为锐角的直线与C交于两点A,B(横坐标分别为,,点A在第一象限),为C的准线,过点A与垂直的直线与相交于点M.若,则( )
A.3 B.6 C.9 D.12
【答案】C
【分析】由已知可求得直线的斜率为,则直线的方程为,联立直线与抛物线的方程,可求出,,即可解得结果.
【详解】设直线的斜率为,倾斜角为,.
由抛物线的定义知,,又,所以为等边三角形,且轴,所以,则.
,则直线的方程为,
联立直线的方程与抛物线的方程,可得,
解得,,显然,所以,,
所以,.
故选:C.
8.(2024·湖南益阳·一模)如图,过抛物线的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若F是的中点,且,则线段的长为( )
A.5 B.6 C. D.
【答案】C
【分析】由题意得,,由此可得参数,进一步可得抛物线方程以及直线方程,联立结合韦达定理以及抛物线定义即可求解.
【详解】由题意是的中点,所以,,
由图知,所以,
又,所以,
所以,
而,所以直线,
联立抛物线方程得,,化简整理得,
所以,.
故选:C.
2. 多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
9.(24-25高二上·广东·阶段练习)已知曲线.( )
A.若,则C是圆,其半径为n
B.若,则C是双曲线,其渐近线方程为
C.若,且,则C是椭圆,其焦点在x轴上
D.若C是等轴双曲线,则以原点为顶点以为准线的抛物线方程为
【答案】BD
【分析】
由各选项的条件结合圆锥曲线的性质一一判断即可.
【详解】对于A:若则曲线,表示圆心在原点,半径为,故A错误;
对于B:若,当,时曲线,表示焦点在轴上的双曲线,其渐近线方程为,
当,时曲线,表示焦点在轴上的双曲线,其渐近线方程为,故B正确;
对于C:因为且,当时曲线无意义,故C错误;
对于D:若为等轴双曲线,则且,即与互为相反数且均不为,
当,,则以原点为顶点以为准线的抛物线方程为,
当,,则以原点为顶点以为准线的抛物线方程为,
故D正确;
故选:BD
10.(23-24高三上·山西·期末)若为抛物线上的动点,焦点为,点,直线:,则下列说法正确的有( )
A.的最小值为4
B.点到直线和轴的距离之和的最小值为
C.点到直线的距离的最小值为1
D.过,两点的直线与抛物线相交的弦长为8
【答案】BD
【分析】利用抛物线的定义以及数形结合思想,可判断AB选项;利用点到直线的距离公式以及二次函数的基本性质可判断C选项;联立直线与抛物线的方程,结合韦达定理及焦点弦的弦长公式,可判断D.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程.
A.如图,过点作垂直准线于点,交抛物线于点,则.
则有,即的最小值为5,故A错.
B.点到轴的距离,设点到直线的距离为,
所以.
易知的最小值为点到直线的距离,
故的最小值为,
所以的最小值为,故B正确.
C.设,则点到直线距离.
因此当时,有最小值,故C错.
D.由题得直线的方程为,
设直线与抛物线的交点,,
由得,所以,
∴,故D正确.
故选:BD.
11.(24-25高三上·江苏·阶段练习)如图,抛物线:的焦点为,过的直线交于两点,过分别作的准线的垂线,垂足分别为,,则下列说法正确的是( )
A.若,则直线的方程为或
B.
C.以线段为直径的圆与轴相切
D.
【答案】BCD
【分析】对于A:设出直线方程,与抛物线联立,利用韦达定理及焦半径公式计算;对于B:通过计算来判断;对于C:通过计算线段的中点到轴的距离来判断;对于D:利用韦达定理分别计算即可判断.
【详解】对于A:由题意知,,显然直线的斜率不为0,
设直线的方程为,,,
所以,,由得,
所以,.
若,
则,
解得或,
所以直线的方程为或,故A错误;
对于B:因为,,
所以,所以,故B正确;
对于C:由抛物线定义知,,线段中点的横坐标,
即线段的中点到轴的距离是,
所以以线段为直径的圆与轴相切,故C正确;
对于D:,
,
所以,故D正确.
故选:BCD.
3. 填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12.(24-25高三上·山东威海·阶段练习)焦点坐标为的抛物线的标准方程为 .
【答案】
【详解】试题分析:由题意可设抛物线的标准方程为,其中,所以抛物线的标准方程为
考点:抛物线的标准方程
13.(2024·全国·模拟预测)如图,已知抛物线,圆,,为抛物线上的两点,,则直线被圆所截的弦长最小值为 .
【答案】
【分析】设,,由得到方程,求出,设直线的方程,联立抛物线方程,得到,故,直线恒过定点,当直线与垂直时,弦长最小,由垂径定理求出弦长.
【详解】设,,则,,
由得,即,解得(舍去0).
当直线的斜率为0时,此时直线与抛物线只有一个交点,不合要求,
直线的斜率不为零,设直线的方程为,
联立,消整理得,
则,所以,所以.
令,得,则直线恒过定点.
又当直线与垂直,即与轴垂直时,直线被圆所截的弦长最小,
最小值为.
故答案为:
14.(24-25高三下·四川·阶段练习)已知AB,CD是过抛物线焦点F且互相垂直的两弦,则的值为 .
【答案】
【分析】设直线、的方程联立抛物线,若,,,,应用韦达定理求、、、,根据抛物线的定义易得、,进而求目标式的值.
【详解】由题设,直线、的斜率一定存在,
设为,,,联立抛物线方程,可得且,
∴,,而,,
∴,
由,设为,,,联立抛物线,可得,同理有,,
∴,
综上,.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:设直线方程联立抛物线,结合韦达定理及抛物线的定义求、,进而求目标式的值.
4. 解答题(共5小题,第15题13分,第16、17题15分,第18、19题17分,满分77分)
15.(23-24高二上·广东汕头·期末)已知抛物线,焦点为,顶点为原点.
(1)求抛物线的焦点坐标准线方程;
(2)若,求到的距离;
(3)若点在抛物线上移动,是的中点,求点的轨迹方程.
【答案】(1);(2)5;(3)
【分析】(1)由,可得,从而可求抛物线的焦点坐标与准线方程;(2)将代入抛物线方程,求得的值,利用到的距离等于到准线的距离
可求到的距离;(3)设,则,利用逆代法可求点的轨迹方程.
【详解】(1)因为,所以,
抛物线的焦点坐标是(1,0),准线方程是.
(2)点Q(a,4)在抛物线上,
∴16=4×a,a=4,
到的距离等于到准线的距离
∴PF=4+1=5.
(3)设,则,
,
.
【点睛】本题主要考查抛物线的方程、定义与几何性质,考查了轨迹方程的求解方法,属于中档题. 求轨迹方程的常见方法有:①直接法,设出动点的坐标,根据题意列出关于的等式即可;②定义法,根据题意动点符合已知曲线的定义,直接求出方程;③参数法,把分别用第三个变量表示,消去参数即可;④逆代法,将代入.
16.(24-25高二上·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习)已知直线l过抛物线的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,,P为C的准线上一点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)36
【分析】(1)根据题意结合抛物线的定义可得,求出;
(2)先求出,再利用面积公式可求的面积.
【详解】(1)设抛物线的解析式,
则焦点为,对称轴为轴,准线为,
因为直线经过抛物线的焦点,A,B是与的交点,
又因为轴,则,解得,
所以抛物线的标准方程.
(2)过点作直线l的垂线,垂足为,
因为点在准线上,则,
所以.
17.(2024·云南保山·模拟预测)已知过点的抛物线的焦点为F,直线与抛物线的另一交点为B,点A关于x轴的对称点为.
(Ⅰ)求p的值;
(Ⅱ)求直线与x轴交点的坐标.
【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ).
【分析】(Ⅰ)将点的坐标代入抛物线方程,由此求得的值.
(Ⅱ)先求得点坐标,然后求得直线的方程,联立直线的方程和抛物线方程,求得点的坐标,求得关于轴的对称点的坐标,求得直线的方程,由此求得直线与x轴交点的坐标.
【详解】(Ⅰ)把代入抛物线方程,得.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知抛物线方程为,且焦点,
∴直线的方程为,即,
与联立,消去x得,
解得或,
∴B点的纵坐标为,代入,得,
∴,
而关于x轴的对称点,
∴的方程为,
当时,,所以直线与x轴交点的坐标为.
【点睛】本小题主要考查抛物线方程的求法,考查直线与抛物线相交所得交点坐标的求法,考查直线方程,属于中档题.
18.(23-24高二上·安徽黄山·期末)已知是抛物线的焦点,是抛物线上一点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点(坐标原点)分别作交抛物线于两点(不与重合),且.求证:直线过定点.
【答案】(1);(2)直线过定点,证明见解析.
【解析】(1)由抛物线的定义求得,得抛物线方程;
(2)设直线方程为, ,,直线方程代入抛物线方程,由判别式大于0得参数满足的条件,应用韦达定理得,计算由可得,从而求得参数,并可得出的范围.此时由直线方程可得定点坐标.
【详解】(1)由抛物线定义可知:,则,
所以抛物线的方程为
(2)设直线方程为, ,
联立得,
则即
且,
,所以,
又,,因此可得
即, 代入得,或
所以直线方程为,由此可知直线过定点.
【点睛】方法点睛:本题考查主要考查抛物线中直线过定点问题,解题方法是设而不求的思想方程,即设直线方程为,设交点坐标为,,直线方程代入抛物线方程后应用韦达定理得,代入已知求出参数值,然后由直线方程得定点坐标.
19.(24-25高二上·重庆长寿·阶段练习)已知点是抛物线上的一点,是焦点,是原点,若,.
(1)求抛物线的方程;
(2)过的两条直线,满足,交于、;交于、,,的面积分别为,,求的最小值及此时的的方程.
【答案】(1)
(2)的最小值为,的方程为
【分析】(1)求得点坐标并代入抛物线方程,求得,进而求得抛物线的方程.
(2)设出直线的方程并与抛物线方程联立,结合弦长公式,求得,进而求得,求得表达式后利用基本不等式求得最小值,并求得此时对应的的方程.
【详解】(1)依题意,,所以在抛物线上,
,∴或,
∵,∴,故抛物线的方程为.
(2)设,
∴,
由题意可知直线不与轴重合,设,
∴,
∴,,,,
,
用换可以得,
∴,
当且仅当时取等号,
即,∴.
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