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让教与学更高效
专题06抛物线方程及其性质
☆6大高频烤点概览
考点01求抛物线方程
考点02轨迹方程抛物线
考点03抛物线中的基本性质综合
考点04抛物线中的焦半径及焦点高弦问题
考点05抛物线中的最值问题
考点06抛物线的应用
目目
考点01
求抛物线方程
一、单选题
1.(24-25高二上江苏淮安高中校协作体·期中)过点(1,-2)且焦点在y轴上的抛物线方程为()
1
A.y2=4x或x2=5y
B.y2=4x
2
C.y2=4x或x2=-2)
1
D.-2y
1
二、多选题
2.(24-25高二上江苏常州高级中学期中)顶点在原点,且过点P(-3,4)的拋物线的标准方程是()
A.y2=-16
RP台
C.x-9y
41
n
3.(24-25高二上江苏盐城东台第一中学期中)已知直线1:√3x-y-√5=0过抛物线C:y2=2pxp>0)的焦点
F,且与抛物线C交于AB两点,过A,B两点分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为M,N,则下列结论正
确的是()
A.抛物线的方程为y2=4x
B.线段AF的长度为4
C.∠MFN=90
D,线段AB的中点到y轴的距离为。
三、填空题
4.(24-25高二上·江苏准安高中校协作体·期中)准线为x=-1的抛物线的标准方程是」
/
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5.(2425高二上江苏常州田家炳高级中学期中)以双曲线父-上=1的右焦点为焦点的抛物线的标准方程
63
为】
四、解答题
6.(24-25高二上江苏盐城七校联考期中)已知顶点在原点0,焦点在坐标轴上的抛物线过点(3,2√3)
(1)求拋物线的标准方程;
(2)若抛物线的焦点在x轴上且与直线y=x+m交于A、B两点(A、B两点异于原点),以AB为直径的圆
经过原点,求m的值
7.(24-25高二上江苏南京·期中)已知点A(4,2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,直线1经过点A,且在y轴上
的截距为-2.
(1)求p的值和直线1的方程;
(2)记1与C的另一个交点为B,求经过O,A,B三点的圆的方程
8.(24-25高二上江苏扬州中学期中)己知A6,m+2),B24,m+8)是抛物线C:y2=2pxp>1)上的两点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若斜率为k(k≠0)的直线1经过C的焦点,且与C交于P,Q两点,求PQ+k2的最小值.
9.(24-25高二上江苏连云港东海县·期中)设抛物线E:y2=2px(p>0)上的点M与焦点F的距离为4,点
M到x轴的距离为V3p
(1)求抛物线E的方程;
(2)经过焦点F的直线交抛物线E于A,B两点,直线A0(O为坐标原点)交抛物线E的准线于点D,求
证:直线DB的斜率为定值
10.(24-25高二上·江苏锡山高级中学期中如图,已知直线1与抛物线C:x2=2py(p>0)交于A,B两点,且
OA⊥OB,OD⊥AB交AB于点D,点D的坐标为44
11
】
B
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(1)求P的值
(2)已知点E(0,3),Q、G为抛物线C上位于第二象限的两点,且G在0下方,已知直线0G的斜率为-7,
直线EQ与直线EG的倾斜角互补,求三角形EQG的面积.
11.(24-25高二上江苏扬州第一中学期中)已知抛物线E:y2=2px(p>0经过点P(1,2)
(1)求抛物线E的方程;
(2)设直线y=kx+m与E的交点为AB,直线PA与PB倾斜角互补
(i)求k的值;
(ii)若m<3,求△PAB面积的最大值
12.(24-25高二上江苏常州田家炳高级中学期中已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线C上
的点P(2,)到F的距离为3.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过点F的直线1交抛物线C于A,B两点,分别以AF,BF为直径作圆O,O,
①证明:圆O与y轴相切:
②若直线1的斜率为1,求与圆O,O,都相切的直线方程
13.(24-25高二上江苏淮阴中学,期中)己知抛物线C:y2=2px过点1,2),直线1与抛物线C相交于A,B两
点,若直线1过点M(4,0).
(1)求抛物线C的方程;
(②)证明:以AB为直径的圆经过坐标原点;
(3)若AM=2MB,求直线I的方程,
14.(24-25高二上江苏南通如皋部分学校期中)已知点F为抛物线C:x2=2pyp>0)的焦点,
P(4,y),Q1,y)为抛物线C上两点,且直线PF与直线QF斜率之和为0.
(1)求抛物线C的方程;
②若A为抛物线C上一动点,直线1:y=红-多,且1PF,求A到直线距腐的最小氧。
15.(24-25高二上江苏扬州新华中学.期中)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线与y轴的交点为A(0,-1),
(1)求抛物线C的方程;
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(2)若经过点(-1,0)的直线1与抛物线C相切,求直线1的方程;
(⊙)若过点M(0,2)的直线与抛物线C交于BD两点,证明:PM+OM为定值.
16.(24-25高二上江苏连云港灌云县第一中学·期中)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点是圆x2+y2=1与
x轴的一个交点。
(1)求抛物线C的方程;
(2)若过点(4,0)的直线1与抛物线C交于不同的两点A,B,O为坐标原点,证明:0A10B.
17.(2425高二上江苏扬州高邮期申)已知抛物线G的顶点在坐标原点,其焦点F与双曲线C,:y_
31
的上焦点重合,A,B为拋物线C上两点
(1)求拋物线C的标准方程及其准线方程;
(2)若AF+BF=8,求线段AB的中点到x轴的距离
18.(24-25高二上江苏邗江中学期中)已知抛物线C:y2=2px(p>0)经过点A(3,6),焦点为F,过F作两
条直线MW,PQ与抛物线C交于M,N,P,Q四点,其中M,P在第一象限,且P在M的左侧.
(1)求C的方程;
(2)若直线MP与x轴交于点G(-2,0),求直线NQ与x轴的交点坐标;
(3)设直线NP与MQ的斜率分别为k,k2,若k,=3k2,试问:直线MQ是否过定点,若过请求出定点坐标;
若不过,请说明理由。
目目
考点02
轨迹方程抛物线
19.(24-25高二上江苏徐州铜山区·期中)已知直线1:x=-1和圆C:(x-2)2+y2=1,若圆M与直线1相切,
与圆C相外切,圆M的圆心M的轨迹方程为()
A.(x-12+y2=1
B.y2=8x
C.x2-y2=8
D写r-1
20.(24-25高二上·江苏南京外国语学校期中)设过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,
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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A,B.
(1)求yy2值;
(2)求证:∠A,FB,是直角;
(3)M是线段AB中点,求点M的轨迹方程
21.(24-25高二上江苏宿迁期中)已知动点P(x,y)到点F(1,0)的距离比到直线x+3=0的距离小2,过P作
圆A:x2+(y-4)2=1的一条切线,Q为切点,过P作直线1:x+1=0的垂线,垂足为B.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)当P、A、B三点共线时,求线段PQ的长;
(3)判断满足PA=PB的点P有几个,并说明理由.
22.(24-25高二上江苏连云港灌南县期中)已知动点M与点F(2,0)的距离比其到直线x=-3的距离小1.
(1)求动点M的轨迹方程;
(②)求点M与点A(6,0)的距离的最小值,并指出此时M的坐标
23.(24-25高二上江苏常州联盟学校期中)已知抛物线y2=4x的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A
,B两点
(1)求线段AB的中点的轨迹方程;
(2)经过点F的另一条直线交抛物线于C,D两点,连接BC,设经过F且平行于BC的直线I交y轴于点E,
求证:E,A,D在同一条直线上
24.(24-25高二上·江苏南通通州区、如东县2地·期中)若动点P到点F(0,1)的距离比它到直线y=-2的距离
小1.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过轨迹C上一点A作直线I交y轴正半轴于点D,且|FA曰FD|若直线l/I,直线4与轨迹C有且仅有一
个公共点E,证明直线AE过定点,并求出定点坐标
目目
考点03
抛物线中的基本性质综合
一、单选题
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25.(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)已知抛物线C:x2=4y上一点P(m,1),则m=()
A.m=±2
B.m=-2
C.m=2
D.m=2
26.(24-25高二上·江苏南通如皋部分学校期中已知P(2,2)为抛物线C:y2=2pxp>0)上一点,则抛物线
C的准线方程为()
A.x=-1
B.y=-1
C.x=-1
D=月
27.(24-25高二上江苏常州联盟学校·期中)己知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,C上一点A到y轴的
距离为6,且AF=8,则p=()
A.4
B.8
C.16
D.12
28.(Q223高二上江苏泰州兴化期内地物线-的焦点到准线的距离是()
B.4
C.1
D.2
29.(24-25高二上·江苏南京南京师范大学附属中学期中)若抛物线y2=4x上的一点M到坐标原点O的距离
为√5,则点M到该抛物线焦点的距离为()
A.5
B.3
C.2
D.1
二、填空题
30.(24-25高二上江苏海门中学期中)若抛物线x2=2y上一点M到坐标原点0的距离为√3,则点M到该
抛物线焦点的距离为」
31.(24-25高二上·江苏泰州期中)已知抛物线x2=4y的焦点为F,则抛物线的准线方程是,点A是抛
物线上的动点,设点80-1,当
AB
取得最小值时,AF=
目目
考点04
抛物线中的焦半径及焦点弦问题
一、单选题
32.(24-25高二上江苏淮安高中校协作体·期中)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2,
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11
过焦点F且斜率为2的直线I与抛物线交于A,B两点,则十BF的值为()
A.1
B.2
C.3
D.4
33.(24-25高二上江苏泰州期中)已知F为抛物线C:y2=8x的焦点,点M在C上,且MF=7,则点M到
y轴的距离为()
A.6
B.5
C.4
D.4W2
34.(24-25高二上·江苏淮阴中学期中已知点F是抛物线C:y2=8x的焦点,若抛物线C上的点A到F的距
离为4,则点A到y轴的距离为()
A.2
B.3
C.4
D.5
35.(23-24高二上江苏常州高级中学期中已知抛物线y2=6x,弦AB过抛物线的焦点F且满足AF=3FB
,则弦AB的中点到y轴的距离为()
B.3
D.4
二、多选题
36.(24-25高二上江苏南通海门)若直线x-y-1=0与抛物线y2=4x交于Ax,y),B(x2,y2)两点,则下列
说法正确的是()
A.抛物线的准线方程为x=-2
B.yy2=-4
C.直线0A,0B斜率乘积为-4
D.AB=8
37.(24-25高二上江苏徐州铜山区·期中抛物线y2=4x焦点为F,顶点为O,过F的直线1交抛物线于
A(x,y),B(x2,》2两点分别过A,B作准线的垂线,垂足分别为A,B,下列说法正确的是()
A.x·x2为定值
B.AFR>号
111
C.A,O,B三点共线
D.丽+B丽2
三、填空题
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38.(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)已知过抛物线y2=4x焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,
且A、B中点的横坐标为5,则|AB=
目目
考点05
抛物线中的最值问题
一、
单选题
39.(24-25高二上江苏徐州期中)抛物线y2=16x的焦点到圆C:x2+(y-3)2=1上点的距离的最小值为()
A.3
B.4
C.5
D.6
40.(2425高二上江苏常州高级中学期中己知抛物线C:y2=16x的焦点为F,定点Q(4,3),P为抛物线C上
一动点,则PF+PQ的最小值为()
A.8
B.9
C.10
D.11
41.(24-25高二上江苏南京·期中)抛物线C:x2=4y的准线为1,M为C上的动点,则点M到1与到直线
2x-y-5=0的距离之和的最小值为()
A.35
B.
4v5
C.5
D.
6V5
5
42.(24-25高二上江苏海门中学.期中)在平面直角坐标系x0y中,已知直线l:x-my+4m-2=0与
1:mx+y-4m-2=0交于点P,点Q(x,y)是抛物线y2=-4x上一动点,则PQ-x的最小值为()
A.4-√2
B.4+V2
C.5-√2
D.5+√2
43.(24-25高二上江苏连云港东海县·期中)已知抛物线x2=4y的焦点为F,点P为该抛物线上的动点,点
E(0,-1,则
PE
的最大值为()
A.2V5
B.2
C.5
D.2
3
二、多选题
44.(24-25高二上江苏海门中学·期中)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线交x轴于点A,抛
物线E上一点T(4,y)到点F的距离为6,点M,N是抛物线C上的两点,点P是MN的中点,则下列说法
正确的是()
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A.p=4
B.若MF+NF=20,则点P到y轴的距离为10
C.若FM延长线交y轴于Q,且M是FQ的中点,则FQ=6
MF
D.当
MA
取最小值时,∠MAF=
4
45.(24-25高二上江苏泰州民兴实验中学期中已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,A、B、P为抛物线C
上的点,cos FA,FB=-1,若抛物线C在点A、B处的切线的斜率分别为k、飞3,且两切线交于点M、N为
抛物线C的准线与y轴的交点,则以下结论正确的是()
A.若AF+BF=4,则AF.BF=-1
B.直线PN的倾斜角a≥
C.若k+k2=2,则直线AB的方程为x+y+1=0
D.MF的最小值为2
46.(24-25高二上江苏徐州·期中)抛物线C:y2=4x的准线为1,P为C上的动点,过P作圆
A:x2+(y-4)2=1的一条切线,切点为Q,过P作1的垂线,垂足为B,则下列结论正确的是()
A.1与圆A相切
B.当PB=2时,PQ=2
C.PA+PB的最小值为5
D.满足PA=PB的点P有且仅有2个
47.(24-25高二上江苏宿迁·期中)在平面直角坐标系x0y中,过抛物线y2=2pxp>0)的焦点F的直线与
抛物线交于A,B两点,直线A0,BO分别交抛物线准线于C,D两点,则下列说法正确的有()
A.BC∥x轴
B.CF⊥DF
C.以B为直径的圆与抛物线准线恒相交D.△01B面积的最小值为2P
三、填空题
48.(24-25高二上·江苏南通海安高级中学期中)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,Q为圆
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M:x+y-52-4上的动点,点0,),则OF
24
-:若P为C上的动点,则PF+PO+QF的
最小值为
四、解答题
49.(24-25高二上江苏常州高级中学.期中)已知抛物线:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),直线1:y=x+4,
(1)设直线1与x轴交于B点,直线x=4与抛物线交于A,C两点,其中A在第一象限,求出所有满足
△EOC~△AOB的点E的坐标.(其中点E与点A对应,点C与点B对应);
(2)过直线1上的点P作抛物线t的两条切线PM,PN,切点分别为M,N,求|FM|FN|的最小值
目目
考点06
抛物线的应用
一、单选题
50.(24-25高二上江苏扬州高邮·期中)如图,一座抛物线形拱桥,当桥洞内水面宽16m时,拱顶距离水面
4m,当水面下降1m后,桥洞内水面宽为()
4m
16m
A.4v3m
B.4v5m
C.8√3m
D.85m
二、填空题
51.(24-25高二上·江苏盐城七校联考·期中)如图,某隧道内设双行线公路,同方向有两个车道(共有四个
车道),每个车道宽为3m,此隧道的截面由一个长方形和一抛物线构成,如图所示,为保证安全,要求行
驶车辆顶部(设车辆顶部为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少为二m,靠近中轴线的车道为快车
道,两侧的车道为慢车道,则车辆通过隧道时,慢车道的限制高度为m.(精确到0.lm)
8m
A
剂盆,中
16m
专题06 抛物线方程及其性质
6大高频考点概览
考点01 求抛物线方程
考点02 轨迹方程-抛物线
考点03 抛物线中的基本性质综合
考点04 抛物线中的焦半径及焦点弦问题
考点05 抛物线中的最值问题
考点06 抛物线的应用
地 城
考点01
求抛物线方程
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏淮安高中校协作体·期中)过点且焦点在y轴上的抛物线方程为( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】D
【分析】根据抛物线焦点的位置设抛物线为,结合所过点求方程.
【详解】由题意,可设抛物线为,又点在抛物线上,
所以,故所求抛物线为.
故选:D
二、多选题
2.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)顶点在原点,且过点的拋物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】根据点的位置,确定拋物线的焦点位置,设出抛物线的标准方程,代入点坐标计算即可.
【详解】∵点在第二象限,
∴拋物线的焦点在轴的负半轴上,或在轴的正半轴上.
当拋物线的焦点在轴的负半轴上时,
设抛物线的标准方程为,
∵点在抛物线上,则,解得,
∴抛物线的标准方程是;
当拋物线的焦点在轴的正半轴上时,
设抛物线的标准方程为,
∵点在抛物线上,则,解得,
∴抛物线的标准方程是.
综上,抛物线的标准方程是或.
故选:AC.
3.(24-25高二上·江苏盐城东台第一中学·期中)已知直线过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,过两点分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为,则下列结论正确的是( )
A.抛物线的方程为 B.线段的长度为
C. D.线段的中点到轴的距离为
【答案】AC
【分析】求出抛物线的焦点坐标得,即可判断A;联立方程求出坐标得,判断B;确定坐标计算,判断C;求出线段的中点坐标,即可判断D.
【详解】由题意,不妨设点A在B点上方,直线与x轴交点,
又经过的焦点,可得,即抛物线方程为,A正确.
由,可得,解得或,
可得交点分别为,所以或4,B错误.
由上,若,可知,
可得,则,即,C正确.
由上,线段的中点为,则线段的中点到轴的距离为,D错误.
故选:AC
三、填空题
4.(24-25高二上·江苏淮安高中校协作体·期中)准线为的抛物线的标准方程是
【答案】
【分析】根据准线方程写出抛物线方程即可.
【详解】由抛物线的准线为,故,则抛物线方程为.
所以抛物线标准方程为.
故答案为:
5.(24-25高二上·江苏常州田家炳高级中学·期中)以双曲线的右焦点为焦点的抛物线的标准方程为
【答案】
【分析】根据双曲线可得抛物线的焦点为,即可得方程.
【详解】由双曲线方程可知,且焦点在x轴上,
可知双曲线的右焦点为,即抛物线的焦点为,
所以抛物线的标准方程为.
故答案为:.
四、解答题
6.(24-25高二上·江苏盐城七校联考·期中)已知顶点在原点,焦点在坐标轴上的抛物线过点.
(1)求拋物线的标准方程;
(2)若抛物线的焦点在轴上且与直线交于、两点(、两点异于原点),以为直径的圆经过原点,求的值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据抛物线过定点,分情况确定抛物线方程;
(2)联立直线与抛物线,结合韦达定理与圆过原点可得参数值.
【详解】(1)当抛物线焦点在轴上时,设抛物线方程为,
过点,即,解得,
即此时抛物线方程为;
当抛物线焦点在轴上时,设抛物线方程为,
过点,即,解得,
即此时抛物线方程为;
(2)
由(1)得当抛物线焦点在轴上时,抛物线方程为,
设,,
联立直线与抛物线,得,
则,解得,
且,,,
又以为直径的圆经过原点,
即,,
解得.
【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;
(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
7.(24-25高二上·江苏南京·期中)已知点在抛物线上,直线经过点,且在轴上的截距为.
(1)求的值和直线的方程;
(2)记与的另一个交点为,求经过,,三点的圆的方程.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用抛物线上的点即可求得,并根据点斜式求直线方程;
(2)联立直线方程和抛物线方程求解得到,再设圆的一般方程为,待定系数法求解.
【详解】(1)因为点在抛物线上,
所以,解得,
所以;
因为直线在轴上的截距为,
所以设,
又因为直线经过点,所以,解得,
所以直线的方程为.
(2)设,
联立,消去可得,,
解得,,则,
所以,
设经过,,三点的圆的方程为,
则有,解得,,
所以圆方程为.
8.(24-25高二上·江苏扬州中学·期中)已知,是抛物线:上的两点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若斜率为的直线经过的焦点,且与交于,两点,求的最小值.
【答案】(1).
(2)
【分析】(1)由点在曲线上,建立方程组解出对应参数值,得到抛物线方程;
(2)由(1)写出直线方程,联立方程组,用韦达定理建立关系式,再利用基本不等式求出最小值.
【详解】(1)∵,是抛物线C:上的两点,
∴,则,整理得,解得,
当时,,解得,不合题意;
当时,,解得,故抛物线C方程为;
(2)由(1)知C的焦点为,故直线l的方程为,
联立,得,必有,
设,,则,
∴,
∴,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
9.(24-25高二上·江苏连云港东海县·期中)设抛物线上的点与焦点的距离为4,点到轴的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)经过焦点的直线交抛物线于,两点,直线(为坐标原点)交抛物线的准线于点,求证:直线的斜率为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)设点,由已知,可得,,代入抛物线的方程,解得,即可得到抛物线的方程;
(2)设点的坐标为,当时,得到直线的方程,联立抛物线的方程,消去,可得点的纵坐标,进而得直线的斜率为0,讨论当和时,可得直线的斜率均为0,即直线的斜率为定值.
【详解】(1)设点,由已知,所以,
又点到轴的距离为,即,即,
由点在抛物线上,
所以,解得或(舍去),
故抛物线的方程为;
(2)设点的坐标为,
则直线的方程为,①
抛物线的准线方程为,②
联立①②,可解得点的纵坐标为,
由(1)知焦点,
当,即时,直线的方程为,
联立消去,可得,
即,可得点的纵坐标为,
与点的纵坐标相等,于是直线的斜率为0,
当时,点的纵坐标为,
直线的方程为,与准线的交点的纵坐标为,
此时直线的斜率为0,
当时,同理可得直线的斜率为0,
综上,直线的斜率为定值0.
10.(24-25高二上·江苏锡山高级中学·期中)如图,已知直线与抛物线交于两点,且交于点,点的坐标为.
(1)求的值.
(2)已知点,、为抛物线上位于第二象限的两点,且在下方,已知直线的斜率为,直线与直线的倾斜角互补,求三角形的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据垂直关系以及点的坐标可求得直线的方程,与抛物线联立由向量数量积为0计算可得;
(2)设出直线的方程为,与抛物线联立并根据直线与直线的倾斜角互补可求得,再利用点到直线距离公式计算可得三角形面积.
【详解】(1)由可得,由可得;
所以直线的方程为;
设,
联立,整理可得,
可得,
又可得,即;
所以,
解得;
(2)如下图所示:
由(1)可知抛物线方程为,
由直线的斜率为可设直线的方程为,,
联立,整理可得;
所以;
由可知直线的斜率为,直线的斜率为;
又因为直线与直线的斜倾斜角互补,所以,
整理可得;
即,也即,解得;
方程即为,解得;
可得,可得;
点到直线的距离为,
所以三角形的面积为.
11.(24-25高二上·江苏扬州第一中学·期中)已知抛物线经过点.
(1)求抛物线E的方程;
(2)设直线与E的交点为,直线与倾斜角互补.
(i)求的值;
(ii)若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)把点坐标代入抛物线方程,可求的值.
(2)(i)把直线方程代入抛物线方程,消去,得到关于的一元二次方程,利用一元二次方程根与系数的关系,得到和,把直线与倾斜角互补,转化成,可求的值;(ii)先求弦长,再求到直线的距离,可表示出的面积,再结合基本不等式可求面积的最大值.
【详解】(1)由题意可知,,所以 ,
所以抛物线的方程为.
(2)(i)如图:
设,将直线的方程代入得:
,所以,
因为直线与倾斜角互补,
所以,
即,
所以,
即,所以.
(ii)由(i)可知,所以,
则,
因为,所以,即,
又点到直线的距离为,
所以,
因为,
所以,当且仅当,即时,等号成立,
所以面积最大值为 .
12.(24-25高二上·江苏常州田家炳高级中学·期中)已知抛物线的焦点为,抛物线上的点到的距离为3.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点F的直线l交抛物线于两点,分别以为直径作圆
①证明:圆与轴相切;
②若直线的斜率为1,求与圆都相切的直线方程.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;
②或或
【分析】(1)利用焦半径公式可得,求解即可;
(2)①利用焦半径公式可求得线段中点到轴的距离可得结论;②由平面几何知识可得所求切线可能是内公切线与也可能是外公切线,分情况讨论可求与圆相切的直线方程.
【详解】(1)由抛物线的方程得焦点,
又抛物线上的点到的距离为3,所以,解得,
所以抛物线的方程为
(2)①设,由焦半径公式可得,
所以的中点,点到轴的距离为,
所以以为直径作圆与轴相切;
②由①可知圆与轴也相切,且两圆的圆心在同一直线上,
又,可得圆相外切于点,
所以与圆相切的直线有三条,一条内公切线,两条外公切线,
因为两圆与轴相切,故直线与两圆相切,
因圆相外切于点,故过点与垂直的直线与两圆相切,
又直线的斜率为1,所以所求直线的斜率为,
故所求直线方程为,即;
两外公切线关于直线对称,直线的斜率为1,又直线是一条外公切线,
故另一条外公切线的斜率为0,又的方程为,即,
与直线交于点,故所求的另一条外公切线方程为,
所以所求切线方程为或或.
13.(24-25高二上·江苏淮阴中学·期中)已知抛物线C:过点,直线与抛物线相交于两点,若直线过点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)证明:以为直径的圆经过坐标原点;
(3)若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)或.
【分析】(1)将点代入方程求出,即可求得抛物线C的方程;
(2)直线l过点,所以设直线的方程为:,联立方程组,要证以为直径的圆经过坐标原点只需证明即可;
(3)由(2)可知,,由,所以,然后求解即可.
【详解】(1)抛物线C:过点,所以,,
故抛物线C的方程为:.
(2)
直线l过点,所以设直线的方程为:,
联立方程组得:,所以,
,设,,
所以,,
,,
所以,
所以,故以AB为直径的圆经过坐标原点.
(3)由(2)可知,,
因为,所以,
所以,所以解得,
所以直线的方程为或.
14.(24-25高二上·江苏南通如皋部分学校·期中)已知点为抛物线的焦点,为抛物线上两点,且直线与直线斜率之和为0.
(1)求抛物线的方程;
(2)若为抛物线上一动点,直线,且,求到直线距离的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)关于轴的对称点与三点在同一直线上,设直线的方程为,与抛物线联立方程组,利用根与系数的关系可求,进而求得抛物线的方程;
(2)求得直线的方程,设,利用点到直线的距离公式可求到直线距离的最小值.
【详解】(1)抛物线的焦点
因为直线与直线斜率之和为0,
所以点关于轴的对称点与三点在同一直线上,
设直线的方程为,
与抛物线联立可得,消去得,
由是方程的两根,
所以,解得,所以抛物线的方程为;
(2)因为在抛物线上,所以,所以,
所以,又,所以,又且直线,
所以的方程为,
设,所以点到直线距离;
当时,到直线距离取最小值,最小值为.
15.(24-25高二上·江苏扬州新华中学·期中)已知抛物线的准线与轴的交点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线相切,求直线的方程;
(3)若过点的直线与抛物线交于两点,证明:为定值.
【答案】(1);
(2)或;
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据题设有,即可得抛物线方程;
(2)讨论斜率存在性,并设联立抛物线,利用求参数,即可得直线方程;
(3)令为,,联立抛物线并应用韦达定理化简,即可证.
【详解】(1)由题设知,
则;
(2)由题意,直线的斜率不存在时,与抛物线只有一个交点,但不相切,
令,联立抛物线得,
所以,则或,
所以直线为或.
(3)由题意,斜率一定存在,令为,,
联立抛物线得,显然,所以,,
而,,
所以,
所以为定值.
16.(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期中)已知抛物线的焦点是圆与x轴的一个交点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若过点的直线l与抛物线C交于不同的两点A,B,O为坐标原点,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据圆的方程求出与轴交点,该交点为抛物线焦点,再根据抛物线焦点坐标公式求出的值,从而得到抛物线方程.
(2)设出直线的方程(因为直线过点,可设为点斜式),与抛物线方程联立,得到关于的一元二次方程,利用韦达定理求出和,再通过向量垂直的条件来证明.
【详解】(1)圆与轴的交点,令,则,解得.
因为抛物线的焦点,且焦点是圆与轴的一个交点,
所以,解得. 所以抛物线的方程为.
(2)设直线的方程为(存在,当时直线与抛物线也有两个交点).
将代入,得,即.
设,,由韦达定理得,.
因为,,,.
则.
所以,即.
17.(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)已知拋物线的顶点在坐标原点,其焦点与双曲线的上焦点重合,A,B为拋物线上两点.
(1)求拋物线的标准方程及其准线方程;
(2)若,求线段AB的中点到轴的距离.
【答案】(1),
(2)2
【分析】(1)利用双曲线的焦点来求抛物线方程;
(2)利用抛物线定义推导的焦半径公式为,即可求解问题.
【详解】(1)由题知双曲线,
所以,所以,即双曲线的上焦点为,
由抛物线的焦点为,可设抛物线的标准方程为:,
则,,
所以抛物线的标准方程为:,
其准线方程为:;
(2)设,,线段AB的中点记为,
由,结合抛物线的焦半径公式得:,
即,所以,
即线段AB的中点到轴的距离为2.
18.(24-25高二上·江苏邗江中学·期中)已知抛物线经过点,焦点为,过作两条直线与抛物线交于四点,其中在第一象限,且在的左侧.
(1)求的方程;
(2)若直线与轴交于点,求直线与轴的交点坐标;
(3)设直线与的斜率分别为,若,试问:直线是否过定点,若过请求出定点坐标;若不过,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)直线过定点,且定点为
【分析】(1)将点代入即可求解,
(2)联立直线与抛物线方程得韦达定理,即可根据点斜式求解直线方程,令,求解直线与轴交点,,,即可代入化简求解,
(3)根据两点斜率公式可得,即可根据点斜式求解直线方程,进而代入化简即可得直线方程为,进而可求解定点.
【详解】(1)将代入可得,解得,
故
(2)设直线,
联立与可得,
设,,
故,同理可得,
故直线,令可得,
同理可得与轴的交点横坐标,
由于,
故,同理可得,
由于,故,所以,
故直线与轴的交点坐标为
(3)由题意可得,
由于,
故故,进而,
直线,即,
由于,
故直线,
故直线恒过点
【点睛】圆锥曲线中定点问题的两种解法
(1)引进参数法:先引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.
(2)特殊到一般法:先根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.
技巧:若直线方程为,则直线过定点;
若直线方程为 (为定值),则直线过定点
地 城
考点02
轨迹方程-抛物线
19.(24-25高二上·江苏徐州铜山区·期中)已知直线和圆,若圆M与直线l相切,与圆C相外切,圆M的圆心M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设M的坐标,利用直线与圆、圆与圆的位置关系结合抛物线的定义计算即可.
【详解】设,圆M的半径为r,易知则由题意可知,
即圆心M到定直线的距离比到定点的距离少1,
则圆心M到定直线的距离与到定点的距离相等,
所以M的轨迹为抛物线,以为准线,即.
故选:B
20.(24-25高二上·江苏南京外国语学校·期中)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.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)设直线为,联立抛物线并应用韦达定理即可求结果;
(2)由题设有,且,进而得到,即可证结论;
(3)根据题设有,结合(1)有,即可得轨迹方程.
【详解】(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.
21.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知动点到点的距离比到直线的距离小,过作圆的一条切线,为切点,过作直线的垂线,垂足为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)当、、三点共线时,求线段的长;
(3)判断满足的点有几个,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)个,;理由见解析
【分析】(1)分析可知,点的轨迹是以点为焦点,直线为准线的方程,即可得出点的轨迹方程;
(2)当、、三点共线时,求出点的坐标,并求出,再利用勾股定理可求得的值;
(3)由题意可得出,由两点间的距离公式化简得出的中垂线方程,判断该直线与抛物线的位置关系,即可得出结论.
【详解】(1)由题意可知,点到点的距离等于点到直线的距离,
所以,点的轨迹是以点为焦点,直线为准线的方程,
设其方程为,则,可得,所以,点的轨迹方程为.
(2)由题意可知,当、、三点共线时,因为点,直线的方程为,
联立,解得,此时,点,则,
因为,由勾股定理可得.
(3)因为,由题意可得,
化简可得,
联立,可得,,
故满足条件的点有两个.
22.(24-25高二上·江苏连云港灌南县·期中)已知动点与点的距离比其到直线的距离小1.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)求点与点的距离的最小值,并指出此时的坐标.
【答案】(1)
(2)最小值为,或
【分析】(1)利用抛物线的定义得解;
(2)设,求出即得解.
【详解】(1)由题意知动点到的距离与它到的距离小1即与到直线的距离相等,
所以动点M的轨迹为以为焦点、以直线为准线的抛物线,
因此动点的轨迹方程为.
(2)设,
由两点间的距离公式得:,
当,即时,,
即当或时,点与点的距离最小,最小值为.
23.(24-25高二上·江苏常州联盟学校·期中)已知抛物线的焦点为,经过点的直线交抛物线于,两点.
(1)求线段的中点的轨迹方程;
(2)经过点的另一条直线交抛物线于,两点,连接,设经过且平行于的直线交轴于点,求证:,,在同一条直线上.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)令,联立抛物线并应用韦达定理求得、,写出线段的中点坐标,即可得轨迹方程;
(2)令,,同(1)求得,,根据点在抛物线上、点差法求得,
写出直线并求坐标,应用两点式并假设推出矛盾,即可证结论.
【详解】(1)由题意,令,联立抛物线得,
若,则,,
所以,
而线段的中点坐标为,
所以中点的轨迹方程.
(2)令,,同(1)可得,,
由且,则,即,
可设,令,则,即,
所以,,
若,即,
所以
所以,
,
,显然与矛盾,
综上,不成立,故,即,,在同一条直线上.
【点睛】关键点点睛:第二问,应用点差法求得,进而求得,再应用两点式并假设推出矛盾为关键.
24.(24-25高二上·江苏南通通州区、如东县2地·期中)若动点到点的距离比它到直线的距离小1.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)过轨迹上一点作直线交轴正半轴于点,且.若直线,直线与轨迹有且仅有一个公共点,证明直线AE过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定点坐标为
【分析】(1)根据抛物线的定义求得正确答案.
(2)先求得点坐标,然后根据直线平行求得点坐标,再根据直线的方程求得定点坐标.
【详解】(1)依题意可知,动点到点的距离等于它到直线的距离,
所以的轨迹是抛物线,且,所以轨迹的方程为.
(2)设,则,由于在轴的正半轴,
所以,则,,
设,的方程为,
由,消去得,
,由,
,解得,则,
所以直线的方程为,
整理得,所以直线过定点.
【点睛】思路点睛:通过抛物线定义求轨迹:首先利用动点的轨迹符合抛物线的定义,结合焦点和准线,求解轨迹的方程,这是确保解题正确的基础.
利用直线相交条件确定定点:通过设定直线与轨迹有且仅有一个公共点的条件,结合消去法,确定直线过定点并求定点坐标.
地 城
考点03
抛物线中的基本性质综合
一、单选题
25.(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)已知抛物线上一点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将点坐标代入抛物线的方程,从而求得的值.
【详解】点坐标代入抛物线的方程得,解得.
故选:A
26.(24-25高二上·江苏南通如皋部分学校·期中)已知为抛物线上一点,则抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可得,可求抛物线的方程,从而可求准线方程.
【详解】因为为抛物线上一点,所以,解得,
所抛物线的方程为,所以准线方程为.
故选:C.
27.(24-25高二上·江苏常州联盟学校·期中)已知抛物线的焦点为,上一点到轴的距离为6,且,则( )
A.4 B.8 C.16 D.12
【答案】A
【分析】根据抛物线定义列方程求参数即可.
【详解】由题设及抛物线的定义,有.
故选:A
28.(22-23高二上·江苏泰州兴化·期中)抛物线的焦点到准线的距离是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据抛物线方程确定焦准距p的值,即得答案.
【详解】因为抛物线方程为,故焦准距,
即焦点到准线的距离是,
故选:A.
29.(24-25高二上·江苏南京南京师范大学附属中学·期中)若抛物线上的一点M到坐标原点O的距离为,则点M到该抛物线焦点的距离为( )
A.5 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】设点,再由距离公式可得,即可得,利用抛物线定义可得结果.
【详解】设点,由得,
可得或(舍去),即,
所以M到抛物线的准线的距离,
根据抛物线定义得选项C正确.
故选:C
二、填空题
30.(24-25高二上·江苏海门中学·期中)若抛物线上一点到坐标原点的距离为,则点到该抛物线焦点的距离为 .
【答案】
【分析】求得点的坐标,将点到该抛物线焦点的距离转化为点到抛物线的准线的距离即可.
【详解】由抛物线可设点,焦点为,
因为点到坐标原点的距离为,
所以,解得,
即或,
根据抛物线定义知:点到焦点的距离等于点到准线的距离,
即,
故答案为:
31.(24-25高二上·江苏泰州·期中)已知抛物线的焦点为,则抛物线的准线方程是 ,点是抛物线上的动点,设点,当取得最小值时, .
【答案】 2
【分析】根据给定的抛物线方程求出求出准线方程;设,利用抛物线定义建立函数关系,借助基本不等式求解即得.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程为;
设,则,
当且仅当时取等号,此时.
故答案为:;2
地 城
考点04
抛物线中的焦半径及焦点弦问题
一、单选题
32.(24-25高二上·江苏淮安高中校协作体·期中)已知抛物线的焦点到准线的距离为,过焦点且斜率为的直线与抛物线交于,两点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】联立直线与抛物线,结合韦达定理及抛物线焦半径公式可得解.
【详解】
由已知抛物线焦点到准线的距离为,
即,
则抛物线方程为,,
所以直线方程为,即,
设直线与抛物线交点,,
联立直线与抛物线,
得,
则,,
又由抛物线可知,,
所以,
故选:A.
33.(24-25高二上·江苏泰州·期中)已知为抛物线的焦点,点在上,且,则点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据焦半径公式求点的坐标,即可求解.
【详解】设,,,得,
所以点到轴的距离为.
故选:B.
34.(24-25高二上·江苏淮阴中学·期中)已知点是抛物线的焦点,若抛物线上的点到的距离为,则点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据条件,利用抛物线的定义,即可求解.
【详解】设,因为点到的距离为,
则,得到,
故选:A.
35.(23-24高二上·江苏常州高级中学·期中)已知抛物线,弦过抛物线的焦点且满足,则弦的中点到轴的距离为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【分析】根据可得,再根据韦达定理即可求出的坐标,进而可求解.
【详解】
抛物线的焦点,
设,假设,
显然弦所在的直线的斜率存在且不等于零,
设弦所在的直线方程为,
联立,消去可得,,
所以,
因为,所以,则,
所以,解得,所以,
所以,
所以弦的中点的坐标为,
所以弦的中点轴的距离为,
故选:C.
二、多选题
36.(24-25高二上·江苏南通海门·)若直线与抛物线交于两点,则下列说法正确的是( )
A.抛物线的准线方程为
B.
C.直线斜率乘积为
D.
【答案】BCD
【分析】由抛物线的性质、联立直线l和抛物线方程,利用韦达定理,以及斜率公式逐项判断即可.
【详解】由抛物线知,,焦点,易知直线过抛物线焦点,
准线方程为,所以A错误,
由,消去得:,所以,,
消去得:,所以,,
直线斜率乘积为,BC正确,
,所以D正确.
故选:BCD
37.(24-25高二上·江苏徐州铜山区·期中)抛物线焦点为F,顶点为O,过F的直线l交抛物线于,两点分别过A,B作准线的垂线,垂足分别为,,下列说法正确的是( )
A.为定值 B.
C.A,O,三点共线 D.
【答案】AC
【分析】先确定F坐标,设l方程,联立方程利用韦达定理可判定A,利用平面向量的数量积可判定B,利用两点斜率公式可判定C,利用抛物线的定义结合A的结论可判定D.
【详解】易知,准线方程,不妨设,
与抛物线方程联立有,所以,
而,故A正确;
易知,则,
显然,即,故B错误;
易知,显然,即A,O,三点共线,故C正确;
由抛物线定义可知,
由上知,所以,故D错误.
故选:AC
三、填空题
38.(24-25高二上·江苏连云港赣榆区·期中)已知过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,且A、B中点的横坐标为5,则 .
【答案】12
【分析】设,根据A、B中点的横坐标为5得到,由焦点弦长公式得到答案.
【详解】由题意得, 设,
因为A、B中点的横坐标为5,所以,
由焦点弦长公式得
故答案为:12
地 城
考点05
抛物线中的最值问题
一、单选题
39.(24-25高二上·江苏徐州·期中)抛物线的焦点到圆上点的距离的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】求出抛物线焦点坐标后,计算焦点到圆上点的距离最小值,需要求出焦点到圆心的距离,再减去圆的半径就是最小值.
【详解】对于抛物线,则,根据焦点坐标公式,可得焦点坐标为.
则焦点到圆心的距离.
因为圆的半径,焦点到圆上点的距离的最小值为焦点到圆心的距离减去圆的半径,即.
故选:B.
40.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)已知抛物线的焦点为,定点为抛物线上一动点,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】A
【分析】根据抛物线的定义,结合图形求解即可.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程是,
过点作准线的垂线,垂足为,过点作准线的垂线,垂足为,
∵点在抛物线上,∴根据抛物线的定义得,
∴,当且仅当共线时取等号,
∴的最小值为8.
故选:A.
41.(24-25高二上·江苏南京·期中)抛物线的准线为l,M为上的动点,则点到与到直线的距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用抛物线的定义将问题转化为焦点到直线的距离即可求解.
【详解】
如图,抛物线的焦点为,
根据抛物线的定义可知,点到的距离等于,
所以点到与到直线的距离之和即为与到直线的距离之和,
由图可知,与到直线的距离之和的最小值为焦点到直线的距离,
所以即为所求,
故选: D.
42.(24-25高二上·江苏海门中学·期中)在平面直角坐标系中,已知直线与交于点,点是抛物线上一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分析可知点在以为直径的圆上(不含),根据抛物线的定义可得,结合圆下性质可得,再根据几何性质即可得结果.
【详解】直线,即,可知直线过定点;
直线,即,可知直线过定点;
且,则,
可知点在以为直径的圆上(不含),此时圆心为,半径.
因为抛物线的焦点为,准线为,
且点是抛物线上一动点,则,即,
可得,
当且仅当点在线段上时,等号成立,
又因为,当且仅当点在线段上时,等号成立,
即,
所以的最小值为.
故选:A.
【点睛】方法点睛:对于圆锥曲线小题,常常利用定义转化,并结合图形解决问题.
43.(24-25高二上·江苏连云港东海县·期中)已知抛物线的焦点为,点为该抛物线上的动点,点,则的最大值为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【分析】由题意作图,利用抛物线定义,结合三角函数的单调性,取得切线,可得答案.
【详解】由抛物线,则焦点,准线,作图如下:
由,垂足为,则,
在中,,则,
由图可知当与抛物线相切时,最小,
设过与抛物线切线的切点为,则,即,
由抛物线方程,可得,求导可得,
切线斜率,可得切线方程为,
将代入上式,可得,解得,
由图可知切线的方程为,则,
此时取得最小值,则取得最大值.
故选:B.
【点睛】
二、多选题
44.(24-25高二上·江苏海门中学·期中)已知抛物线的焦点为,准线交轴于点,抛物线上一点到点的距离为,点,是抛物线上的两点,点是的中点,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,则点到轴的距离为
C.若延长线交轴于,且是的中点,则
D.当取最小值时,
【答案】ACD
【分析】根据抛物线的定义可求出的值可判断A;利用抛物线的定义转化为梯形中边之间的关系可判断B;根据是的中点求出的横坐标,结合抛物线的定义可判断C;利用抛物线的定义将取最小值转化为最大,即直线与抛物线相切,联立直线方程和抛物线方程,令,求解即可判断D.
【详解】过点分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为,
连接,如图:
对于A,由题知,,所以,,故A正确;
对于B,因为点是的中点,所以是梯形的中位线,
所以,
所以点到轴的距离为,故B错误;
对于C, ,设,,
因为是的中点,则,
所以,故C正确;
对于D,,
所以当最大时,即直线与抛物线相切时,取最小值,
易知直线的斜率不为0,,
设直线:,
则,消去得,
则,解得,,
所以当直线为或时,取最小值,
此时,故D正确.
故选:ACD.
45.(24-25高二上·江苏泰州民兴实验中学·期中)已知抛物线的焦点为,、、为抛物线上的点,,若抛物线在点、处的切线的斜率分别为、,且两切线交于点、为抛物线的准线与轴的交点,则以下结论正确的是( )
A.若,则
B.直线的倾斜角
C.若,则直线的方程为
D.的最小值为
【答案】BD
【分析】先根据向量夹角设直线再结合抛物线定义得出焦半径公式即可判断A,设点,分两种情况讨论判断B,求导函数得出直线的斜率即可得出直线方程判断C,先写出切线再联立得出,结合焦半径公式计算最小值判断D.
【详解】由题,则向量、的夹角为,故、、三点共线,
设直线的方程为,与的方程联立得,
设、,,
则,,
故,,
由抛物线的定义得,,
故,,所以A错误;
设,,
当时,直线倾斜角大于等于,
当时,,
所以直线的倾斜角,B正确;
记直线的斜率为,令,则,
则,,
又,
所以,所以,
又直线过点,故直线的方程为,C错误;
因为直线的方程为,又,
所以直线的方程为,
同理可得直线的方程为,
联立直线、的方程得,即,
又,所以,
当时,等号成立,所以的最小值为,D正确;
故选:BD.
【点睛】关键点点睛:解题关键点是应用导数求出切线斜率进而得出切线方程,再分别得出直线方程及焦半径的最小值.
46.(24-25高二上·江苏徐州·期中)抛物线的准线为l,P为上的动点,过作圆的一条切线,切点为,过作的垂线,垂足为,则下列结论正确的是( )
A.与圆相切 B.当时,
C.的最小值为 D.满足的点有且仅有2个
【答案】AD
【分析】A选项,抛物线准线为,根据圆心到准线的距离来判断;B选项,根据先算出的坐标,再借助切线的性质计算即可得;C选项,结合抛物线定义可得三点共线时,最小,计算即可得;D选项,直接设点坐标进行求解即可得.
【详解】A选项,抛物线的准线为,
圆的圆心到直线的距离显然是,等于圆的半径,
故准线和圆相切,A选项正确;
B选项,当时,,此时,故或,
当时,,则;
当时,,;
故或,B选项错误;
C选项,,
当且仅当三点共线时,等号成立,故 的最小值为,C选项错误;
D选项, 设,由可得,又,又,
根据两点间的距离公式,,整理得,
,则关于的方程有两个解,
即存在两个这样的点,D选项正确.
故选:AD.
47.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)在平面直角坐标系中,过抛物线的焦点的直线与抛物线交于两点,直线,分别交抛物线准线于,两点,则下列说法正确的有( )
A.轴 B.
C.以为直径的圆与抛物线准线恒相交 D.面积的最小值为
【答案】ABD
【分析】设直线,联立方程可得韦达定理.对于A:求点C的坐标,结合韦达定理分析判断;对于B::求点D的坐标,结合数量积分析判断;对于C:根据抛物线的定义分析判断;对于D:结合韦达定理就面积,即可判断.
【详解】由题意可知:抛物线的焦点,准线,
显然直线的斜率可以不存在,但不为0,此时直线与抛物线必相交,
设直线,
联立方程,消去x可得,
可得.
对于选项A:可知直线,
令,可得,即,
所以轴,故A正确;
对于选项B:同理可得:,轴,
则,可得,
所以,故B正确;
对于选项C:因为,
由梯形中位线可知:以为直径的圆的圆心到准线的距离为,
即圆心到准线的距离等于半径,所以以为直径的圆与抛物线准线恒相切,故C错误;
对于选项D:因为,
可得面积,
当且仅当时,等号成立,
所以面积的最小值为.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:与圆锥曲线有关的最值问题的两种解法
(1)数形结合法:根据待求值的几何意义,充分利用平面图形的几何性质求解.
(2)构建函数法:先引入变量,构建以待求量为因变量的函数,再求其最值,常用基本不等式或导数法求最值(注意:有时需先换元后再求最值).
三、填空题
48.(24-25高二上·江苏南通海安高级中学·期中)已知抛物线的焦点为,为圆上的动点,点,则 ;若为上的动点,则的最小值为 .
【答案】 /0.5 5
【分析】根据题意可得圆的方程为,结合两点间距离公式运算求解即可得;由结合几何性质可得,再结合抛物线的定义分析求解.
【详解】由题意可知:抛物线的焦点为,准线为,
设,圆,即为,
则;
因为,则,
当且仅当三点共线时,等号成立,
设点到准线的距离为,
则,当且仅当为坐标原点时,等号成立,
综上所述:,
当且仅当为坐标原点,为时,等号成立,
所以的最小值为5.
故答案为:;5.
四、解答题
49.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)已知拋物线的焦点,直线,
(1)设直线与x轴交于点,直线与抛物线交于两点,其中在第一象限,求出所有满足的点的坐标.(其中点与点对应,点与点对应);
(2)过直线上的点作抛物线的两条切线,切点分别为,求的最小值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据条件,利用余弦定理得到,从而有,再利用,得到点在轴正半轴或轴负半轴上,再利用相似比,即可求解;
(2)设切线的方程为,联立抛物线方程求得,得到直线和的方程为,进而得到的方程为,再联立抛物线方程,得到,进而求得,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)因为拋物线的焦点为,则,得到,所以拋物线,
由题知,由,得到,所以,
在中,,,
则,又,所以,
因为,且点与点对应,点与点对应,所以,
如图,易知,所以点在轴正半轴或轴负半轴上,
又因为,,得到,
所以点的坐标为或.
(2)设,则,,
再设切线的方程为,
联立方程组,整理得,
由,且,可得,
则切线的方程为,即.
由切线过点,可得.
同理,切线的方程为,
由切线过点,可得,
则直线的方程为,
联立方程组,整理得,
可得,
则
,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题主要有两种方法:
(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;
(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:①配方法;②基本不等式法;③单调性法;④三角换元法;⑤平面向量;⑥导数法等,要特别注意自变量的取值范围.
地 城
考点06
抛物线的应用
一、单选题
50.(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)如图,一座抛物线形拱桥,当桥洞内水面宽16m时,拱顶距离水面4m,当水面下降1m后,桥洞内水面宽为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】以抛物线的顶点为坐标原点,抛物线的对称轴为轴,过原点且垂直于轴的直线为轴建立平面直角坐标系,设抛物线的方程为,分析可知点在该抛物线上,求出的值,可得出抛物线的方程,将代入抛物线方程,即可得出结果.
【详解】以抛物线的顶点为坐标原点,抛物线的对称轴为轴,过原点且垂直于轴的直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
设抛物线的方程为,由题意可知点在抛物线上,
所以,可得,所以抛物线的方程为,
当水面下降后,即当时,,可得,
因此,当水面下降后,桥洞内水面宽为.
故选:D.
二、填空题
51.(24-25高二上·江苏盐城七校联考·期中)如图,某隧道内设双行线公路,同方向有两个车道(共有四个车道),每个车道宽为3m,此隧道的截面由一个长方形和一抛物线构成,如图所示,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设车辆顶部为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少为m,靠近中轴线的车道为快车道,两侧的车道为慢车道,则车辆通过隧道时,慢车道的限制高度为 m.(精确到0.1m)
【答案】4.3
【分析】以抛物线的对称轴为轴,路面为轴建立平面直角坐标系,求出抛物线方程,求出慢车道时,最右侧的高,用该值减去即为限制高度.
【详解】以抛物线的对称轴为轴,路面为轴建立如图所示的平面直角坐标系,
设抛物线的方程为,
将点代入得,
故,
今,得,
故限高为,
故答案为:4.3.
试卷第1页,共3页
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