压轴专题08 抛物线焦点弦性质的应用(4类压轴题型)-【常考压轴题】2024-2025学年高二数学压轴题攻略(沪教版2020选择性必修第一册)

2024-12-17
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学沪教版选择性必修第一册
年级 高二
章节 2.4 抛物线
类型 题集-专项训练
知识点 -
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2025-2026
地区(省份) 上海市
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.43 MB
发布时间 2024-12-17
更新时间 2024-12-17
作者 汪洋
品牌系列 学科专项·压轴题
审核时间 2024-12-17
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/49384149.html
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来源 学科网

内容正文:

压轴专题08 抛物线焦点弦性质的应用 目录 1 2 一.x1·x2=,y1·y2=-p2的应用 2 二.|AB|=x1+x2+p=的应用 3 三. +=的应用 3 四. 以弦AB为直径的圆与准线相切的应用 4 4 一.抛物线的简单几何性质 标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) 图形 性质 焦点 F F F F 准线 x=- x= y=- y= 范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R x∈R,y≥0 x∈R,y≤0 对称轴 x轴 y轴 顶点 O(0,0) 离心率 e=1 开口方向 向右 向左 向上 向下 二.设直线l:y=kx+m,抛物线:y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x的方程k2x2+2(km-p)x+m2=0. (1)若k≠0,当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点; 当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个切点; 当Δ<0时,直线与抛物线相离,没有公共点. (2)若k=0,直线与抛物线有一个交点,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合. 三.抛物线的焦点弦有很多性质,比如:设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则 (1)x1·x2=,y1·y2=-p2; (2)以弦AB为直径的圆与准线相切; (3)|AB|=x1+x2+p= (α是直线AB的倾斜角,α≠0°); (4)+=为定值. 运用这些性质可以减少运算,使解决问题变得更加快捷. 一.x1·x2=,y1·y2=-p2的应用 【例1】已知抛物线C的顶点是原点O,焦点F在x轴的正半轴上,经过点F的直线与抛物线C交于A,B两点,若·=-12,则抛物线C的方程为(  ) A.x2=8y B.x2=4y C.y2=8x D.y2=4x 【例2】已知抛物线的焦点为,直线过焦点与该抛物线相交于两点,为坐标原点,则的值是(    ) A.2 B.3 C.-2 D.-3 【解题技法】通过抛物线的特殊性质,脱离于传统的联立方程组求解,较为迅速地得到结果. 对点训练 1.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,准线l与y轴的交点为D,过点F的直线m与抛物线C交于A,B两点,点O为坐标原点,则∠AOB是(  ) A.直角 B.锐角 C.钝角 D.与点A,B位置有关 2.已知抛物线y=2x2的焦点为F,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点,若直线MN过点F,则x1x2等于(  ) A.- B.- C.-1 D.-2 二.|AB|=x1+x2+p=的应用 【例3】抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线的方程. 【例4】已知抛物线的焦点为,过且斜率为的直线交抛物线于,两点,若,则(    ) A. B.1 C. D.2 【解题技法】利用|AB|=x1+x2+p= (α是直线AB的倾斜角,α≠0°)求解焦点弦的长度问题. 对点训练 1.经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,倾斜角为30°的直线l与C交于A,B两点,若线段AB的中点M的横坐标为7,那么p=________. 2.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,若x1+x2=6,则PQ的中点M到抛物线准线的距离为________. 三. +=的应用 【例5】过抛物线y2=4x的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若|AF|=2|BF|,则|AB|等于(  ) A.4 B. C.5 D.6 【解题技法】将求弦长问题通过焦半径与p之间的关系,转化为焦半径问题. 对点训练 1.如图,过抛物线y2=2px(p>0)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AC的中点,且|AF|=4,则线段AB的长为(  ) A.5 B.6 C. D. 2.过抛物线C:y2=8x的焦点F的直线交抛物线C于A,B两点,若|AF|=6,则|BF|等于(  ) A.9或6 B.6或3 C.9 D.3 四. 以弦AB为直径的圆与准线相切的应用 【例6】已知为坐标原点,抛物线的焦点为,过的直线与交于,两点,则下列直线与以为直径的圆相切的是(    ) A.轴 B. C. D.不存在 【例7】求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆必与抛物线的准线相切. 【解题技法】把焦点三角形的外接圆转化为以弦AB为直径的圆与准线相切,进行问题的求解. 对点训练 1.已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),过F的直线l与C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则下列直线与以AB为直径的圆相切的是(  ) A.y轴 B.x=-1 C.x=-2 D.不存在 2.过抛物线y2=2px的焦点F作直线交抛物线于A,B两点,以AB为直径的圆与准线l的公共点为M,若∠AMF=60°,则∠MFO的大小为(  ) A.15° B.30° C.45° D.不确定 1.设AB为过抛物线y2=2px (p>0)的焦点的弦,则|AB|的最小值为(  ) A. B.p C.2p D.无法确定 2.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值一定等于(    ) A.-4 B.4 C.p2 D.-p2 3.已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦.若|AB|=4,则AB中点的纵坐标是(  ) A.1 B.2 C. D. 4.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作斜率为1的直线l交抛物线C于P,Q两点,则+的值为(  ) A. B. C.1 D.2 5.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(  ) A. B.2 C. D.1 6.已知抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线与抛物线交于A(点A在第二象限),两点,则(    ) A. B. C.4 D.5 7.如图,过抛物线的焦点F的直线交抛物线于两点A、B,交其准线于C,与准线垂直且垂足为,若,则此抛物线的方程为(   ) A. B. C. D. 8.抛物线,过焦点的直线与抛物线交于两点,若,则直线的倾斜角为(    ) A. B. C.或 D.或 9.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的焦点为F,过点F且倾斜角为120°的直线与抛物线C交于A,B两点,其中点A在第一象限,若,则的面积为(    ) A. B. C. D. 10.已知抛物线的焦点为,两点在抛物线上,并满足,过点作轴的垂线,垂足为,若,则(    ) A. B.1 C.2 D.4 11.(多选)已知抛物线y2=2px(p>0),过抛物线的焦点F作直线与抛物线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),且抛物线的准线与x轴的交点为M,则以下结论正确的是(  ) A.x1x2= B.·=-p2 C.∠AMB=90° D.+= 12.已知抛物线11.(多选)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,过点F的直线与抛物线交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,点P在l上的射影为P1,则下列说法正确的是(  ) A.若x1+x2=6,则|PQ|=8 B.以PQ为直径的圆与准线l相切 C.设M(0,1),则|PM|+|PP1|≥ D.过点M(0,1)与抛物线C有且仅有一个公共点的直线至多有2条 13.(多选)已知抛物线y2=2px(p>0)上三点A(x1,y1),B(1,2),C(x2,y2),F为抛物线的焦点,则下列说法正确的是(  ) A.抛物线的准线方程为x=-1 B.若++=0,则2||=||+|| C.若A,F,C三点共线,则y1y2=-1 D.若|AC|=6,则AC的中点到y轴距离的最小值为2 14.(多选)已知点F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,AB,CD是经过点F的弦且AB⊥CD,直线AB的斜率k>0,B,C两点在x轴上方,O为坐标原点,则下列结论中正确的是(  ) A.·=-p2 B.四边形ACBD面积的最小值为16p2 C.+= D.若|AF|·|BF|=4p2,则直线CD的斜率为- 15.已知直线l:y=x-1经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与抛物线C交于A,B两点,则|AB|=______. 16.过抛物线y2=2x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,若|AB|=,|AF|<|BF|,则|AF|=________. 17.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为 18.已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,分别过作准线的垂线,垂足分别为.若,四边形的面积为,则 . 19.抛物线的焦点为,直线与轴的交点为,与抛物线的交点为,且,则的值是 . 20.已知直线:与抛物线:恒有两个交点. (1)求的取值范围; (2)当时,直线过抛物线的焦点,求此时线段的长度. 21.已知点P(1,m)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,过焦点F的直线l与抛物线C相交于不同的两点A,B. (1)求抛物线C的方程; (2)若|AB|=8,求直线l的斜率. 22.已知抛物线C的顶点为原点,焦点F与圆x2+y2-2x=0的圆心重合. (1)求抛物线C的标准方程; (2)设定点A(3,2),当P点在C上何处时,|PA|+|PF|的值最小,并求最小值及点P的坐标; (3)若弦MN过焦点F,求证:+为定值. 23.设过抛物线的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且这两交点纵坐标分别为,,A,B在抛物线准线上的射影分别为,. (1)求值; (2)求证:是直角; (3)M是线段AB中点,求点M的轨迹方程. 24.已知点为抛物线:()的焦点,过的直线交于点,.当的斜率为1时,. (1)求的方程; (2)已知圆:,若直线与,都相切,求直线的方程. 25.已知点是抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,过点作的准线的垂线,垂足为为坐标原点. (1)证明:三点共线; (2)若,求直线的方程. 26.已知点为抛物线的焦点,过的直线交于点,.当的斜率为1时,. (1)求的方程; (2)已知圆. (i)若直线与,都相切,求的方程; (ii)点是上的动点,点是轴上的动点,若四边形为菱形,求所有满足条件的点的纵坐标之和. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 压轴专题08 抛物线焦点弦性质的应用 目录 1 2 一.x1·x2=,y1·y2=-p2的应用 2 二.|AB|=x1+x2+p=的应用 4 三. +=的应用 5 四. 以弦AB为直径的圆与准线相切的应用 6 8 一.抛物线的简单几何性质 标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) 图形 性质 焦点 F F F F 准线 x=- x= y=- y= 范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R x∈R,y≥0 x∈R,y≤0 对称轴 x轴 y轴 顶点 O(0,0) 离心率 e=1 开口方向 向右 向左 向上 向下 二.设直线l:y=kx+m,抛物线:y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x的方程k2x2+2(km-p)x+m2=0. (1)若k≠0,当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点; 当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个切点; 当Δ<0时,直线与抛物线相离,没有公共点. (2)若k=0,直线与抛物线有一个交点,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合. 三.抛物线的焦点弦有很多性质,比如:设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则 (1)x1·x2=,y1·y2=-p2; (2)以弦AB为直径的圆与准线相切; (3)|AB|=x1+x2+p= (α是直线AB的倾斜角,α≠0°); (4)+=为定值. 运用这些性质可以减少运算,使解决问题变得更加快捷. 一.x1·x2=,y1·y2=-p2的应用 【例1】已知抛物线C的顶点是原点O,焦点F在x轴的正半轴上,经过点F的直线与抛物线C交于A,B两点,若·=-12,则抛物线C的方程为(  ) A.x2=8y B.x2=4y C.y2=8x D.y2=4x 【答案】C 【解析】设抛物线的方程为y2=2px(p>0), 直线AB的方程为x=my+, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=,y1y2=-p2, 得·=x1x2+y1y2=-p2=-p2=-12, 解得p=4(舍负),即抛物线C的方程为y2=8x. 【例2】已知抛物线的焦点为,直线过焦点与该抛物线相交于两点,为坐标原点,则的值是(    ) A.2 B.3 C.-2 D.-3 【答案】D 【解析】由题意得,当的斜率为0时,不满足要求, 设直线的方程为,联立得, 设, 则, 故, 则. 故选:D 【解题技法】通过抛物线的特殊性质,脱离于传统的联立方程组求解,较为迅速地得到结果. 对点训练 1.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,准线l与y轴的交点为D,过点F的直线m与抛物线C交于A,B两点,点O为坐标原点,则∠AOB是(  ) A.直角 B.锐角 C.钝角 D.与点A,B位置有关 【答案】C 【解析】方法一 抛物线C的焦点F的坐标为(0,1),由题意分析可知,直线m的斜率一定存在.设A(x1,y1),B(x2,y2),直线m的方程为y=kx+1,与抛物线C:x2=4y联立,得x2-4kx-4=0,所以x1+x2=4k,x1x2=-4,所以·=x1x2+y1y2=x1x2+·=-4+1=-3<0,所以∠AOB为钝角. 方法二 抛物线焦点在y轴上,则x1x2=-p2=-4,y1y2==1,则·=x1x2+y1y2=-4+1=-3<0,故∠AOB为钝角. 2.已知抛物线y=2x2的焦点为F,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点,若直线MN过点F,则x1x2等于(  ) A.- B.- C.-1 D.-2 【答案】B 【解析】方法一 依题意,直线MN斜率存在,设其方程为y=kx+, 由消去y整理得x2-kx-=0,∴x1x2=- 方法二 y=2x2即x2=y, 由抛物线焦点弦的性质知,x1x2=-p2=-. 二.|AB|=x1+x2+p=的应用 【例3】抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线的方程. 【解】依题意可设抛物线的方程为y2=2px(p>0),则直线方程为y=-x+. 设直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点, 则|AB|=,∴=8,∴p=2, 故所求的抛物线方程为y2=4x. 当抛物线方程设为y2=-2px(p>0)时,同理可求得抛物线方程为y2=-4x. 综上,抛物线方程为y2=±4x. 【例4】已知抛物线的焦点为,过且斜率为的直线交抛物线于,两点,若,则(    ) A. B.1 C. D.2 【答案】D 【解析】由题意知,,设, 联立直线与抛物线得,消去,得, 所以. 由抛物线的定义知. 而,故,解得. 故选:D. 【解题技法】利用|AB|=x1+x2+p= (α是直线AB的倾斜角,α≠0°)求解焦点弦的长度问题. 对点训练 1.经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,倾斜角为30°的直线l与C交于A,B两点,若线段AB的中点M的横坐标为7,那么p=________. 【答案】2 【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2), ∵AB的中点M的横坐标为7,∴x1+x2=14, ∴14+p=,∴p=2. 2.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,若x1+x2=6,则PQ的中点M到抛物线准线的距离为________. 【答案】4 【解析】由抛物线的方程y2=4x,可得p=2,故它的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1. 由中点坐标公式可得PQ的中点M, 由于x1+x2=6,则M到准线的距离为+1=4. 三. +=的应用 【例5】过抛物线y2=4x的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若|AF|=2|BF|,则|AB|等于(  ) A.4 B. C.5 D.6 【答案】B 【解析】因为|AF|=2|BF|,+=+===1,解得|BF|=,|AF|=3, 故|AB|=|AF|+|BF|=. 【解题技法】将求弦长问题通过焦半径与p之间的关系,转化为焦半径问题. 对点训练 1.如图,过抛物线y2=2px(p>0)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AC的中点,且|AF|=4,则线段AB的长为(  ) A.5 B.6 C. D. 【答案】C 【解析】如图,过点A作AD⊥l,|AD|=|AF|=|AC|=4,|OF|==4×=1,所以p=2, 因为+=,|AF|=4,所以|BF|=, 所以|AB|=|AF|+|BF|=4+=. 2.过抛物线C:y2=8x的焦点F的直线交抛物线C于A,B两点,若|AF|=6,则|BF|等于(  ) A.9或6 B.6或3 C.9 D.3 【答案】D 【解析】方法一 设点A为第一象限内的点,A(x1,y1),B(x2,y2),则x1>0,y1>0, 则由题意可得F(2,0),|AF|=x1+2=6, 则x1=4,由y=8x1,得y1=4, 所以kAB==2, 直线AB的方程为y=2(x-2), 将直线AB的方程代入y2=8x化简得x2-5x+4=0, 所以x2=1,所以|BF|=x2+2=3. 方法二 由抛物线焦点弦的性质可得,+=, 所以=-=,可得|BF|=3. 四. 以弦AB为直径的圆与准线相切的应用 【例6】已知为坐标原点,抛物线的焦点为,过的直线与交于,两点,则下列直线与以为直径的圆相切的是(    ) A.轴 B. C. D.不存在 【答案】B 【解析】抛物线焦点为,即,, 故抛物线,准线方程为,由焦点弦性质知,以弦为直径的圆与准线相切. 故选:B. 【例7】求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆必与抛物线的准线相切. 【证明】如图,作AA′⊥l于点A′,BB′⊥l于点B′,M为AB的中点,作MM′⊥l于点M′, 则由抛物线定义可知|AA′|=|AF|,|BB′|=|BF|, 在直角梯形BB′A′A中, |MM′|=(|AA′|+|BB′|)=(|AF|+|BF|)=|AB|, 即|MM′|等于以AB为直径的圆的半径. 故以AB为直径的圆与抛物线的准线相切. 【解题技法】把焦点三角形的外接圆转化为以弦AB为直径的圆与准线相切,进行问题的求解. 对点训练 1.已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),过F的直线l与C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则下列直线与以AB为直径的圆相切的是(  ) A.y轴 B.x=-1 C.x=-2 D.不存在 【答案】B 【解析】抛物线焦点为F(1,0),即=1,p=2,故抛物线C:y2=4x,准线方程为x=-1,由焦点弦性质知,以弦AB为直径的圆与准线相切,故选B. 2.过抛物线y2=2px的焦点F作直线交抛物线于A,B两点,以AB为直径的圆与准线l的公共点为M,若∠AMF=60°,则∠MFO的大小为(  ) A.15° B.30° C.45° D.不确定 【答案】B 【解析】如图,取AB的中点G,连接MG, 则以AB为直径的圆与准线l切于点M, 根据抛物线性质,MG∥x轴,且MF⊥AB, ∵∠AMF=60°, ∴∠GAM=∠GMA=30°, ∴∠MFO=∠GMF=30°. 1.设AB为过抛物线y2=2px (p>0)的焦点的弦,则|AB|的最小值为(  ) A. B.p C.2p D.无法确定 【答案】C 【解析】当AB垂直于对称轴时,|AB|取最小值,此时AB为抛物线的通径,长度等于2p. 2.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值一定等于(    ) A.-4 B.4 C.p2 D.-p2 【答案】A 【解析】按照焦点弦AB是否与x轴垂直分类,设直线方程,结合韦达定理即可得解. 【详解】,,,故选A 3.已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦.若|AB|=4,则AB中点的纵坐标是(  ) A.1 B.2 C. D. 【答案】D 【解析】如图所示,设线段AB的中点为P(x0,y0),分别过A,P,B三点作准线l的垂线,垂足分别为A′,Q,B′,由题意得|AA′|+|BB′|=|AB|=4,|PQ|==2.又|PQ|=y0+,∴y0+=2,∴y0=. 4.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作斜率为1的直线l交抛物线C于P,Q两点,则+的值为(  ) A. B. C.1 D.2 【答案】C 【解析】由抛物线焦点弦的性质可得,+==1. 5.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(  ) A. B.2 C. D.1 【答案】C 【解析】由抛物线焦点弦的性质可得,+=, 由|AF|=4,|BF|=1,得=+1=,解得p=. 6.已知抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线与抛物线交于A(点A在第二象限),两点,则(    ) A. B. C.4 D.5 【答案】A 【解析】抛物线方程为,故焦点坐标为,则直线方程为, 与联立得:, 即, 设, 则,, , 则,, 所以. 故选:A 7.如图,过抛物线的焦点F的直线交抛物线于两点A、B,交其准线于C,与准线垂直且垂足为,若,则此抛物线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】如图所示,分别过点作准线的垂线,垂足为, 设,则, 由抛物线的定义得 , 在直角中,可得,所以, 在直角中,因为,可得, 由,所以,解得, 因为,所以,解得,所以抛物线方程为. 故选:D. . 8.抛物线,过焦点的直线与抛物线交于两点,若,则直线的倾斜角为(    ) A. B. C.或 D.或 【答案】C 【解析】由题意可知,不妨设,, 联立直线与抛物线方程得, 又,而, 则,即或, 所以直线的倾斜角为或. 故选:C    9.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的焦点为F,过点F且倾斜角为120°的直线与抛物线C交于A,B两点,其中点A在第一象限,若,则的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】根据题意得直线, 由得 设,则, 故, 解得,代入(*)式,解得. 将代入直线的方程中, 解得,故, 故选:B. 10.已知抛物线的焦点为,两点在抛物线上,并满足,过点作轴的垂线,垂足为,若,则(    ) A. B.1 C.2 D.4 【答案】B 【解析】由题意得, 当过的直线斜率不存在时,,不合要求,舍去, 当过的直线斜率存在时,设为,联立得, , 设,则, 因为,所以, 又,故,解得, 故,解得, 故,解得. 故选:B 11.(多选)已知抛物线y2=2px(p>0),过抛物线的焦点F作直线与抛物线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),且抛物线的准线与x轴的交点为M,则以下结论正确的是(  ) A.x1x2= B.·=-p2 C.∠AMB=90° D.+= 【答案】ABD 【解析】由抛物线焦点弦的性质知ABD正确. ∵M点坐标为,故=,=,·=x1x2+(x1+x2)++y1y2=m2p2. 当m≠0时,·≠0,即∠AMB≠90°,故C错误. 12.已知抛物线11.(多选)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,过点F的直线与抛物线交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,点P在l上的射影为P1,则下列说法正确的是(  ) A.若x1+x2=6,则|PQ|=8 B.以PQ为直径的圆与准线l相切 C.设M(0,1),则|PM|+|PP1|≥ D.过点M(0,1)与抛物线C有且仅有一个公共点的直线至多有2条 【答案】ABC 【解析】对于选项A,因为p=2,所以x1+x2+2=|PQ|,则|PQ|=8,故A正确; 对于选项B,由抛物线焦点弦的性质可知,B正确; 对于选项C,因为F(1,0),所以|PM|+|PP1|=|PM|+|PF|≥|MF|=,故C正确; 对于选项D,显然直线x=0,y=1与抛物线只有一个公共点,设过M的直线方程为y=kx+1(k≠0), 联立可得k2x2+(2k-4)x+1=0,令Δ=0,得k=1,所以直线y=x+1与抛物线也只有一个公共点,此时有三条直线符合题意,故D错误. 13.(多选)已知抛物线y2=2px(p>0)上三点A(x1,y1),B(1,2),C(x2,y2),F为抛物线的焦点,则下列说法正确的是(  ) A.抛物线的准线方程为x=-1 B.若++=0,则2||=||+|| C.若A,F,C三点共线,则y1y2=-1 D.若|AC|=6,则AC的中点到y轴距离的最小值为2 【答案】ABD 【解析】把点B(1,2)代入抛物线y2=2px,得p=2,所以抛物线的准线方程为x=-1,故A正确; 因为A(x1,y1),B(1,2),C(x2,y2),F(1,0),所以=(x1-1,y1),=(0,2),=(x2-1,y2),又由++=0,得x1+x2=2, 所以||+||=x1+1+x2+1=4=2||,故B正确; 因为A,F,C三点共线,所以直线AC是焦点弦,所以y1y2=-p2=-4,故C不正确; 设AC的中点为M(x0,y0), 因为|AF|+|CF|≥|AC|,|AF|+|CF|=x1+1+x2+1=2x0+2, 所以2x0+2≥6,得x0≥2, 即AC的中点到y轴距离的最小值为2,故D正确. 14.(多选)已知点F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,AB,CD是经过点F的弦且AB⊥CD,直线AB的斜率k>0,B,C两点在x轴上方,O为坐标原点,则下列结论中正确的是(  ) A.·=-p2 B.四边形ACBD面积的最小值为16p2 C.+= D.若|AF|·|BF|=4p2,则直线CD的斜率为- 【答案】ACD 【解析】如图所示, F,设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的倾斜角为θ, ∴y1y2=-p2,x1x2=,|AB|=, 设C(x3,y3),D(x4,y4), 同理可得y3y4=-p2,x3x4=,|CD|=. 对于A,·=x3x4+y3y4=-p2=-,故正确; 对于B,四边形ACBD的面积S=|CD|·|AB|==,故其最小值为8p2,故错误; 对于C,+=+=,故正确; 对于D,若|AF|·|BF|==x1x2+(x1+x2)+=4p2, 则(x1+x2)=, ∴x1+x2=7p,即7p+p=, ∴sin2θ=,sin θ=(舍负), 又k>0,∴θ=, 则直线CD的倾斜角为,其斜率为-,故正确. 15.已知直线l:y=x-1经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与抛物线C交于A,B两点,则|AB|=______. 【答案】8 【解析】设直线AB的倾斜角为α,则sin α=,由题意知,直线l:y=x-1过点(1,0),所以=1,解得p=2,则|AB|===8. 16.过抛物线y2=2x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,若|AB|=,|AF|<|BF|,则|AF|=________. 【答案】 【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),x1<x2, 显然直线AB的斜率存在, 设AB的方程为y=k(k≠0), 将直线方程与抛物线方程联立, 消去y得k2x2-(k2+2)x+k2=0,① 则x1+x2=. 因为|AB|=p+(x1+x2)=1+=, 所以k2=24,方程①即12x2-13x+3=0, 解得x1=,x2=,又|AF|<|BF|, 故|AF|=x1+=+=. 17.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为 【答案】 【解析】易知抛物线中p=,焦点F, 直线AB的斜率k=, 故直线AB的方程为y=, 由抛物线的性质可得弦长|AB|==12, 又O到直线AB的距离d=·sin 30°=, ∴S△OAB=|AB|·d=. 18.已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,分别过作准线的垂线,垂足分别为.若,四边形的面积为,则 . 【答案】 【解析】由题意可知直线有斜率且不为0,设所在直线方程为, 联立,得. 不妨设在第一象限,,,,, 则, 又,,即, 联立,解得或(舍, 则,即,进而可得 所以 解得,    19.抛物线的焦点为,直线与轴的交点为,与抛物线的交点为,且,则的值是 . 【答案】 【解析】  因为,所以,抛物线的准线方程为, 设垂直于准线,垂足为,则,, 又因为,所以,又, 所以,所以,所以点横坐标为, 代入,则,,所以, 所以. 20.已知直线:与抛物线:恒有两个交点. (1)求的取值范围; (2)当时,直线过抛物线的焦点,求此时线段的长度. 【解】(1)将直线与抛物线方程联立,得, 又因为直线与抛物线恒有两个交点, 所以其判别式对恒成立, 故须使方程的判别式,又, 所以解得,即的取值范围为. (2)由题,当时,:,由过焦点得;,所以抛物线:. 将直线与抛物线方程联立,并令,,得,, 由韦达定理得,又因经过抛物线焦点,故. 21.已知点P(1,m)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,过焦点F的直线l与抛物线C相交于不同的两点A,B. (1)求抛物线C的方程; (2)若|AB|=8,求直线l的斜率. 【解】(1)由题意|PF|=1+=2,p=2, ∴抛物线方程为y2=4x. (2)方法一 由(1)知焦点为F(1,0), 若直线l斜率不存在,则|AB|=4,不符合题意, 因此设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0), 由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则x1+x2=, |AB|=x1+x2+2=+2=8, 解得k=1或k=-1. 方法二 若直线l的斜率不存在,则|AB|=4,不符合题意, 设直线l的倾斜角为α, 根据焦点弦的性质,|AB|=, 代入可得sin2α==, 即α=45°或135°,则k=tan α=±1. 22.已知抛物线C的顶点为原点,焦点F与圆x2+y2-2x=0的圆心重合. (1)求抛物线C的标准方程; (2)设定点A(3,2),当P点在C上何处时,|PA|+|PF|的值最小,并求最小值及点P的坐标; (3)若弦MN过焦点F,求证:+为定值. 【解】(1)由已知易得F(1,0), 则所求抛物线C的标准方程为y2=4x. (2)设点P在抛物线C的准线上的射影为点B, 将x=3代入抛物线C的方程得y=±2, 则点A在抛物线内部, 根据抛物线定义知|PF|=|PB|,要使|PA|+|PF|的值最小,则P,A,B三点共线. 可得P(x1,2),22=4x1⇒x1=1,即P(1,2).此时|PA|+|PF|=2+2=4. (3)证明 因为MN 为焦点弦, 所以+=. 又p=2,所以+=1为定值. 23.设过抛物线的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且这两交点纵坐标分别为,,A,B在抛物线准线上的射影分别为,. (1)求值; (2)求证:是直角; (3)M是线段AB中点,求点M的轨迹方程. 【解】(1)由题设,焦点,直线可设为,联立抛物线有, 所以,由直线与抛物线有两个交点,即,则. (2)如下图示,由题意易知,则,, 又,则,, 综上,,,即, 而,即, 所以,得证. (3)由题意,由(1)知:,, 所以,故, 所以轨迹为. 24.已知点为抛物线:()的焦点,过的直线交于点,.当的斜率为1时,. (1)求的方程; (2)已知圆:,若直线与,都相切,求直线的方程. 【解】(1)由题意可知,,则过点的直线为, 与抛物线方程联立得,则, ,得,所以抛物线的方程为; (2) 由直线与抛物线相切可知,直线得到斜率存在, 设直线:,与抛物线方程联立,得, ,即,① 圆:的圆心为,圆心到直线得到距离等于半径 即,得,② 由①②得,得或, 所以直线的方程为或; 25.已知点是抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,过点作的准线的垂线,垂足为为坐标原点. (1)证明:三点共线; (2)若,求直线的方程. 【解】(1) 证明:拋物线的焦点坐标为, 设直线的方程为,点, 联立,消去得,则, 所以,因为,所以, 又,所以, 即,所以三点共线. (2)因为,所以,于是,即, 由(1)知, 所以直线的方程为. 26.已知点为抛物线的焦点,过的直线交于点,.当的斜率为1时,. (1)求的方程; (2)已知圆. (i)若直线与,都相切,求的方程; (ii)点是上的动点,点是轴上的动点,若四边形为菱形,求所有满足条件的点的纵坐标之和. 【解】(1)由题意可知,, 则过点的直线为,与抛物线方程联立得 ,则, ,得, 所以抛物线的方程为; (2)(ⅰ)由直线与抛物线相切可知,直线得到斜率存在, 设直线,与抛物线方程联立,得, ,即,① 圆的圆心为,圆心到直线得到距离等于半径 即,得,②, 由①②得,得或, 所以直线的方程为或; (ⅱ)设直线,与抛物线方程联立,得 ,, 设的中点为,则, 设,, 因为四边形为菱形,所以,得, 点在圆上, 所以,即, 所以或(舍) 所以,即点的纵坐标为. 即满足条件的纵坐标之和为.    原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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压轴专题08 抛物线焦点弦性质的应用(4类压轴题型)-【常考压轴题】2024-2025学年高二数学压轴题攻略(沪教版2020选择性必修第一册)
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压轴专题08 抛物线焦点弦性质的应用(4类压轴题型)-【常考压轴题】2024-2025学年高二数学压轴题攻略(沪教版2020选择性必修第一册)
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