抛物线及其方程能力提升卷(B)-2025-2026学年高二上学期数学人教B版选择性必修第一册

2025-10-11
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内容正文:

第十一单元 抛物线及其方程 B卷 能力提升卷 一、单选题 1.抛物线的准线方程为(    ) A. B. C. D. 【详解】设抛物线的焦点到准线的距离为,则,且抛物线的焦点在轴正半轴上, 所以抛物线的准线方程为.故选:C. 2.抛物线上一点到其焦点的距离为6,则的值为(    ) A. B. C.-8 D.-4 【详解】因为,所以,其准线方程为, 根据抛物线定义,得,解得.故选:A 3.抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离为(   ) A. B. C. D. 【详解】由,得焦点坐标为,又双曲线渐近线方程为, 即,则由点到直线的距离公式得.故选:A. 4.已知为坐标原点,为抛物线的焦点,点在上,且,则(    ) A.1 B.2 C.4 D.8 【详解】由抛物线的定义,知,又,,所以,即, 由点在上,得,结合,解得.故选:C 5.清代青花瓷盖碗是中国传统茶文化的器物载体,具有“温润”“淡远”“清新”的特征.如图,已知碗体和碗盖的内部均近似为抛物线形状,碗盖深为,碗盖口直径为,碗体口直径为,碗体深,则盖上碗盖后,碗盖内部最高点到碗底的垂直距离为(碗和碗盖的厚度忽略不计)(    )    A. B. C. D. 【详解】以碗体的最低点为原点,向上方向为轴,建立直角坐标系,如图所示. 设碗体的抛物线方程为(),将点代入,得, 解得,则,设盖上碗盖后,碗盖内部最高点到碗底的垂直距离为, 则两抛物线在第一象限的交点为,代入到,解得,解得.选:C 6.已知直线:3x-4y-6=0,直线:y=-2,抛物线上的动点P到直线与直线距离之和的最小值是(  ) A.2 B.3 C.4 D. 【详解】抛物线的焦点坐标为F(0,1),准线方程为y=﹣1, 过P作PB垂直直线y=﹣2交y=﹣2于A,交y=﹣1于B, 由抛物线的定义得|PB|=|PF|,|PB|=|PA|﹣1 则点P到直线l1与直线l2距离之和|PC|+|PA|=|PB|+1+|PC|=|PF|+|PC|+1≥|FD|+1, 此时最小值为F到直线3x﹣4y﹣6=0的距离d=|FD|= 则抛物线x2=4y上的动点P到直线l1与直线l2距离之和的最小值是d+1=2+1=3,故选B. 7.已知抛物线的焦点与双曲线的一个焦点重合,过的直线与交于点A,B,且与的准线交于点,若且,则的值为(    ) A. B.2 C.3 D.4 【详解】双曲线的焦点坐标为,依题意,得的焦点为,所以,解得.如图,设准线与轴的交点为,过作,过作,垂足分别为,则. 根据抛物线定义知,,设,, 因为,所以,即,得,所以,所以,因为,所以,即,解得.故选:C. 8.抛物线有这样一个重要性质:从焦点发出的光线经过抛物线上一点(不同于抛物线的顶点)反射后,反射光线平行于抛物线的对称轴.若抛物线()的焦点为F,从点F发出的光线经过抛物线上点M反射后,其反射光线过点,且,则△FMN的面积为(    ) A. B. C. D. 【详解】由抛物线的对称轴为轴,得轴, 设抛物线的准线与轴交于点,反向延长交抛物线的准线于点,则, 由抛物线的定义得,由,得, 因此为等边三角形,在直角中,,, 于是,从而, 所以的面积为.故选:A 二、多选题 9.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,若,O为坐标原点,则(    ) A. B. C. D.的坐标为 【详解】A:由抛物线的定义,得,所以,对; B:因为点在抛物线上,所以,所以,错; C:,对;D:由抛物线,可得,错;故选:AC 10.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 【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 11.已知曲线上的动点到点的距离比其到直线的距离小1,过点的直线交曲线于A,B两点,则下列说法正确的是(    ) A.的最小值为4 B.设,则周长的最小值为4 C.以为直径的圆与直线相切 D.若,则直线的斜率为或 选项 正误 原因 A √ 依题意,曲线是以为焦点,直线为准线的抛物线,设其方程为,则,曲线的方程为.因为为过焦点的弦长,所以的最小值为通径长,又通径长为,故的最小值为4. B × 如图,不妨设点A在点的上方,过点A作准线的垂线,垂足为,交轴于点,根据抛物线的定义可得,所以的周长为.由图可知,当A,E与点等高时,有最小值,最小值为到准线的距离,其值为,所以,即周长的最小值是. C √ 由A知,直线是抛物线的准线.如B中图,点A在点上方时,取AB的中点为,过点作准线的垂线,垂足为,过作准线的垂线,垂足为.则,是梯形的中位线,由抛物线的定义可得,,所以,所以以AB为直径的圆与直线相切.同理,点A在点下方时,也可证得以AB为直径的圆与直线相切. D √ 设,,因为,所以,易知直线AB的斜率不为0,设其方程为,与抛物线联立,消去得,易知,,,与联立可得,,则,解得,,所以直线AB的斜率. 故选:ACD. 三、填空题 12.已知抛物线C:的焦点为F,准线为l,过坐标原点作直线交于点(异于点),过作的垂线,垂足为,若,则直线的方程为 . 【详解】连接,因为, 所以是以为顶角的等腰三角形.设点,因为, 所以,所以.则,所以直线的方程为. 13.古希腊的几何学家用一个不过顶点的平面去截一个圆锥,将所截得的不同的截口曲线统称为圆锥曲线.如图所示的圆锥中,AB为底面圆的直径,为PB的中点,某同学用平行于母线PA且过点的平面去截圆锥,所得截口曲线为抛物线.若该圆锥的高,底面半径,则该抛物线的焦点到准线的距离为 . 【详解】因为为底面圆的直径,,,,所以,则, 所以,则都是等腰直角三角形. 因为M是PB的中点,O是AB的中点,则,, 截圆锥平面平行于母线PA且过母线PB中点M,故O在截面上, 根据对称性可知抛物线的对称轴为,焦点在上, 建立以M为原点,为x轴,过M点的垂线为y轴, 设抛物线与底面交点为E,则,设抛物线为,则,解得,即该抛物线焦点到准线的距离为p,即为.故答案为: 14.已知抛物线方程为,F为焦点,P为抛物线准线上一点,Q为线段PF与抛物线的交点,定义:.已知点,则 ;设点,若恒成立,则k的取值范围为 . 【详解】如图所示,过点Q作抛物线准线的垂线QE,垂足为点E, 设,则为锐角, 设抛物线的准线与x轴的交点为M,则, 由抛物线的定义可知,, 因为,所以,所以, 当点P的坐标为时,,则,此时. 当点时,若恒成立, 则,,所以.故答案为:4; 四、解答题-问答题 15.已知,是抛物线上的两点. (1)求的方程及其准线方程; (2)已知是抛物线上两点,为坐标原点,若,且的垂心恰是此抛物线的焦点,求直线的方程. 【详解】(1),是抛物线上的两点, ,则,解得. 当时,,解得,不合题意; 当时,,解得. 所以的方程为,其准线方程为; (2)由抛物线的对称性,结合知两点关于轴对称,如图,设点,则点.   是的垂心,,则,即, ,又,,则.直线的方程为. 16.已知抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合. (1)求抛物线的方程; (2)如图,若过点的直线与抛物线交于不同的两点A,B,O为坐标原点,证明:. 【详解】(1)设椭圆的长半轴为,短半轴为,半焦距为, ,又,,该椭圆的右焦点为, 又抛物线的焦点为,所以,解得,故抛物线的方程为. (2)直线过点且与抛物线交于不同的两点,故直线的 斜率不为,设直线的方程为, 联立,得,即,方程的判别式, 设,,则,,由根与系数的关系得, 因为,,所以,. 17.如图,地在地东偏北45°方向相距处,且与东西方向的高铁线(近似看成直线)相距4km.已知曲线形公路上任意一点到地的距离等于到的距离,现要在公路旁建造一个变电房(变电房与公路之间的距离忽略不计). (1)试建立适当的平面直角坐标系,求公路所在曲线的方程. (2)问:变电房应建在相对地的什么位置(方位和距离),才能使得从到两地架设电路所用电线长度最短?并求出最短长度. 【详解】(1)如图,取经过点且垂直于的直线为轴,垂足为,并使原点与线段的中点重合, 建立平面直角坐标系,则,. 方法一    因为公路上任意一点到地的距离等于到直线的距离, 所以所在的曲线是以为焦点,以为准线的抛物线. 设抛物线方程为,则,所以公路所在曲线的方程为; 方法二    设公路所在曲线上任意一点,则, 故,化简得,所以公路所在曲线的方程为; (2)要使架设电线长度最短,即最小.过作,垂足为, 如图,所以, 当三点共线时,最小,即取得最小值, 此时,位于地正南方且与地相距处, 所用电线最短长度为km. 18.已知抛物线,过焦点的直线与抛物线交于两点,当直线的倾斜角为时,. (1)求抛物线的标准方程和准线方程; (2)记为坐标原点,直线分别与直线交于点,求证:以为直径的圆过定点,并求出定点坐标. 【详解】(1)由已知可得,抛物线的焦点坐标为,直线的方程为, 联立,消得,恒成立, 设,,由韦达定理可得,则,所以, 所以抛物线的方程为,准线方程为. (2)由(1)得,依题意可设直线,联立,消得, 恒成立,则,,又,, 令,则,即,同理可得,设圆上任意一点为, 因为为直径,所以, 所以,即, 整理可得, 令,可得或, 所以以为直径的圆过定点,定点坐标为或. 19.如图,抛物线的焦点为F(1,0),E是抛物线的准线与x轴的交点,直线AB经过焦点F且与抛物线交于A,B两点,直线AE,BE分别交y轴于M,N两点,记,的面积分别为. (1)求抛物线C的标准方程; (2)是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由; (3)求的最小值. 【详解】解:(1)∵抛物线的焦点为,∴, ∴抛物线方程为; (2)由已知可得,, 由于直线AB的斜率不可能为0,故可设, 联立,消去x并整理得:, 设,,则,. 所以,, 而, 所以(定值); (3)直线,可得,同理, ∴, 即, ∴, 令则, 由对勾函数的性质知在上是增函数,在上是增函数,所以时,,此时. 故的最小值是5,此时直线轴. 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $ 第十一单元 抛物线及其方程 B卷 能力提升卷 一、单选题 1.抛物线的准线方程为(    ) A. B. C. D. 2.抛物线上一点到其焦点的距离为6,则的值为(    ) A. B. C.-8 D.-4 3.抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离为(   ) A. B. C. D. 4.已知为坐标原点,为抛物线的焦点,点在上,且,则(    ) A.1 B.2 C.4 D.8 5.清代青花瓷盖碗是中国传统茶文化的器物载体,具有“温润”“淡远”“清新”的特征.如图,已知碗体和碗盖的内部均近似为抛物线形状,碗盖深为,碗盖口直径为,碗体口直径为,碗体深,则盖上碗盖后,碗盖内部最高点到碗底的垂直距离为(碗和碗盖的厚度忽略不计)(    )    A. B. C. D. 6.已知直线:3x-4y-6=0,直线:y=-2,抛物线上的动点P到直线与直线距离之和的最小值是(  ) A.2 B.3 C.4 D. 7.已知抛物线的焦点与双曲线的一个焦点重合,过的直线与交于点A,B,且与的准线交于点,若且,则的值为(    ) A. B.2 C.3 D.4 8.抛物线有这样一个重要性质:从焦点发出的光线经过抛物线上一点(不同于抛物线的顶点)反射后,反射光线平行于抛物线的对称轴.若抛物线()的焦点为F,从点F发出的光线经过抛物线上点M反射后,其反射光线过点,且,则△FMN的面积为(    ) A. B. C. D. 二、多选题 9.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,若,O为坐标原点,则(    ) A. B. C. D.的坐标为 10.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 11.已知曲线上的动点到点的距离比其到直线的距离小1,过点的直线交曲线于A,B两点,则下列说法正确的是(    ) A.的最小值为4 B.设,则周长的最小值为4 C.以为直径的圆与直线相切 D.若,则直线的斜率为或 三、填空题 12.已知抛物线C:的焦点为F,准线为l,过坐标原点作直线交于点(异于点),过作的垂线,垂足为,若,则直线的方程为 . 13.古希腊的几何学家用一个不过顶点的平面去截一个圆锥,将所截得的不同的截口曲线统称为圆锥曲线.如图所示的圆锥中,AB为底面圆的直径,为PB的中点,某同学用平行于母线PA且过点的平面去截圆锥,所得截口曲线为抛物线.若该圆锥的高,底面半径,则该抛物线的焦点到准线的距离为 . 14.已知抛物线方程为,F为焦点,P为抛物线准线上一点,Q为线段PF与抛物线的交点,定义:.已知点,则 ;设点,若恒成立,则k的取值范围为 . 四、解答题-问答题 15.已知,是抛物线上的两点. (1)求的方程及其准线方程; (2)已知是抛物线上两点,为坐标原点,若,且的垂心恰是此抛物线的焦点,求直线的方程. 16.已知抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合. (1)求抛物线的方程; (2)如图,若过点的直线与抛物线交于不同的两点A,B,O为坐标原点,证明:. 17.如图,地在地东偏北45°方向相距处,且与东西方向的高铁线(近似看成直线)相距4km.已知曲线形公路上任意一点到地的距离等于到的距离,现要在公路旁建造一个变电房(变电房与公路之间的距离忽略不计). (1)试建立适当的平面直角坐标系,求公路所在曲线的方程. (2)问:变电房应建在相对地的什么位置(方位和距离),才能使得从到两地架设电路所用电线长度最短?并求出最短长度. 18.已知抛物线,过焦点的直线与抛物线交于两点,当直线的倾斜角为时,. (1)求抛物线的标准方程和准线方程; (2)记为坐标原点,直线分别与直线交于点,求证:以为直径的圆过定点,并求出定点坐标. 19.如图,抛物线的焦点为F(1,0),E是抛物线的准线与x轴的交点,直线AB经过焦点F且与抛物线交于A,B两点,直线AE,BE分别交y轴于M,N两点,记,的面积分别为. (1)求抛物线C的标准方程; (2)是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由; (3)求的最小值. 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $

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