内容正文:
3.3.1 抛物线及其标准方程
题型一:根据抛物线方程求焦点或准线
1.抛物线的焦点坐标为 .
【答案】
【分析】化成标准方程即可求解.
【详解】由可得,
所以焦点坐标为.
故答案为:.
2.抛物线的准线方程( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由抛物线的方程,根据准线的概念与方程,可得答案.
【详解】易知抛物线的焦点在y轴上,开口向下,且,则准线方程.
故选:A.
3.已知抛物线上一点A的横坐标为4,则点A到抛物线焦点的距离为( )
A.5 B.6
C. D.4
【答案】A
【分析】根据给定条件,求出抛物线的准线方程,再利用定义求解.
【详解】抛物线的准线方程为,所以点A到抛物线焦点的距离为.
故选:A
4.已知抛物线的顶点到焦点的距离为2,则 .
【答案】4
【分析】由抛物线方程可得顶点坐标与焦点坐标,建立方程,可得答案.
【详解】由抛物线,则其顶点为,焦点,由题意可得,解得.
故答案为:.
5.抛物线的焦点坐标为 .
【答案】
【分析】由题意可得,求得的焦点,利用平移关系可得的焦点.
【详解】由,令,
由,可得的焦点坐标为,
所以的焦点坐标为.
故答案为:.
题型二:根据几何条件求抛物线标准方程
1.方程可以化简为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】等式两边同时平方,化简即可.
【详解】由,两边同时平方有,
故选:B.
2.请写出一条与直线无公共点的抛物线的标准方程: .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】分析出抛物线的开口方向,即可得出满足题意的抛物线的标准方程.
【详解】由题意,
抛物线与直线无公共点,
∴抛物线开口向左,满足的抛物线的标准方程可以为:,
故答案为:.(答案不唯一)
3.已知抛物线,若抛物线上纵坐标为2的点到焦点的距离为3,则( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据抛物线的定义:抛物线上一点到焦点的距离等于到准线的距离,即可求解.
【详解】根据题意作图如下:
因为抛物线上纵坐标为2的点到焦点的距离为3,
又抛物线上一点到焦点的距离等于其到准线的距离,
所以,解得.
故选:C
4.若点到点的距离比它到直线的距离小1,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据抛物线的定义即可求解.
【详解】由于点到点的距离比它到直线的距离小1,故点到点的距离比它到直线的距离相等,
故点是在以为焦点,以为准线的抛物线上,
故轨迹为,
故选:A
5.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.
【答案】(1)
(2)或;
(3)
【分析】根据题意可确定抛物线焦点的位置,继而求出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;
题型三:根据抛物线的方程求参数
1.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
2.已知点在抛物线上,则的焦点到其准线的距离为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】B
【分析】将点代入抛物线方程求得,即得到结果.
【详解】将点代入,可得,
故的焦点到其准线的距离为1.
故选:B.
3.若抛物线上的点到其焦点的距离为3,则 .
【答案】2
【分析】根据抛物线方程及抛物线定义有,求参数即可.
【详解】由题设及抛物线定义知:且.
故答案为:
4.若抛物线上的点到焦点的距离是点到轴距离的3倍,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,得到,求得,将点)在抛物线方程,即可求解.
【详解】由题意,抛物线上的点到焦点的距离是点到轴距离的3倍,
可得,解得,所以,
又由点)在抛物线上,代入得,解得.
故选:A.
5.设,拋物线上的点到的焦点的距离为5,点到轴的距离为3,则的值为 .
【答案】9
【分析】根据给定条件,求出点的纵坐标,再利用抛物线的定义列式求解.
【详解】拋物线的准线为,
由点到轴的距离为3,得点的纵坐标,
由点到的焦点的距离为5,得,解得或,而,
所以.
故答案为:9
题型一:根据抛物线定义求动点轨迹
1.在平面直角坐标系中,到轴的距离与到点的距离相等的点的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】设出动点坐标,由给定条件列出方程并化简即得.
【详解】设动点坐标为,依题意,,两边平方整理得,
所以所求轨迹方程为.
故答案为:
2.若点到直线和它到点的距离相等,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析可知点的轨迹是以点为焦点,直线为准线的抛物线,即可得解.
【详解】因为点到直线和它到点的距离相等,
所以,点的轨迹是以点为焦点,直线为准线的抛物线,
设其方程为,则,可得,
故点的轨迹方程为.
故选:D.
3.已知平面直角坐标系中,动点到的距离比到轴的距离大2,则的轨迹方程是 .
【答案】或
【分析】设出点的坐标,利用已知列出方程化简即得.
【详解】设点,依题意,,即,整理得,
所以的轨迹方程是或.
故答案为:或
4.若圆与轴相切且与圆外切,则圆的圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设圆心坐标为,依题意可得,化简整理即可得解.
【详解】设圆心坐标为,依题意可得,化简得,
即圆的圆心的轨迹方程为.
故选:C
5.已知复数满足,则复数在复平面内对应点的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】D
【分析】设 ,运用复数加、减运算及复数模的公式计算即可.
【详解】设 ,则,
所以,,
所以,
又,所以,即,
所以复数在复平面内对应点的轨迹为抛物线.
故选:D.
题型二:抛物线上的点到定点和焦点距离和最值
1.已知点,设点是抛物线上任一点,是抛物线的焦点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据题意,画出图形,结合图形和抛物线的定义,求出的最小值.
【详解】根据题意,过点作垂直准线于点,如图所示:
根据抛物线的定义,抛物线上的点到抛物线的焦点的距离等于到它的准线的距离,
所以,当三点共线时取得最小值,
所以的最小值为.
故答案为:.
2.已知抛物线的焦点为F,为抛物线C内侧一点,M为C上一动点,的最小值为10,则 .
【答案】12
【分析】原条件转换为取得最小值10,由此即可列方程求解.
【详解】设点M在C的准线上的射影为D,则,要使取最小值,即取得最小值,
当D,M,P三点共线时,取得最小值,由,得.
故答案为:12.
3.已知是抛物线上的一个动点,则到的距离与到准线的距离之和的最小值为 .
【答案】
【分析】利用抛物线的定义可求则到的距离与到准线的距离之和的最小值.
【详解】设为抛物线的焦点,则,
如图,设,为到准线的距离且为垂足,
则,
当且仅当三点共线且在之间时等号成立,
故的最小值为.
故答案为:.
4.设抛物线的焦点为,点在上,则的周长的最小值为( )
A.8 B.10 C.12 D.16
【答案】C
【分析】由周长为,若垂直于抛物线准线于,结合抛物线定义得,进而确定周长最小值.
【详解】由周长为,若垂直于抛物线准线于,
所以,而,
所以,要使周长最小,
即最小,仅当三点共线时,取最小值为7,
所以最小周长为12.
故选:C
5.已知点P是抛物线上任意一点,若点P到抛物线C的准线的距离为,到直线的距离为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由抛物线方程可得焦点与准线,根据抛物线定义,结合图象,可得答案.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程为,
过点F作,交直线m于点E,
由抛物线的定义可知,,
所以当P在线段上时,取得最小值,.
故选:B.
题型三:抛物线上的点到定点和焦点距离差最值
1.已知抛物线:的准线为,点的坐标为,点在抛物线上,点到直线的距离为,则的最大值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】利用抛物线定义,把问题转化为抛物线上的点到点A和焦点F距离差的最大值求解.
【详解】抛物线:的焦点,依题意,,则,
当且仅当点P,F,A共线,即点P为抛物线顶点时取“=”,
所以的最大值为.
故选:A
2.(多选)设抛物线C:的焦点为F,准线为l,为C上一动点,点,则下列结论正确的是( )
A.焦点到准线的距离是8
B.当时,的值为5
C.的最小值为3
D.的最大值为
【答案】CD
【分析】对于AB,根据抛物线的方程和定义即可判断;C选项,利用抛物线定义得到,当三点共线时和最小,求出最小值;D选项,作出辅助线,找到.
【详解】,所以,
所以焦点到准线的距离是,故选项A错误;
当时,,的值为,故选项B错误;
如图,过点P作PB⊥准线于点B,则由抛物线定义可知:,则,当A、P、B三点共线时,和最小,最小值为1+2=3,C正确;
由题意得:,连接AF并延长,交抛物线于点P,此点即为取最大值的点,此时,其他位置的点,由三角形两边之差小于第三边得:,故的最大值为,D正确.
故选:CD.
3.抛物线上一点到直线的距离与到点的距离之差的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过作与抛物线的准线垂直,垂足为,,当P,Q,F共线时,取得最大值,由此计算可得.
【详解】如图,过作与抛物线的准线垂直,垂足为,连接,则抛物线上一点P到直线的距离,
∴当P,Q,F(Q在P,F之间)共线时,取得最大值,
∵,
∴,
故选:B.
4.(多选)已知抛物线的焦点为,为上一动点,点,则( )
A.当时,
B.当时,在点处的切线方程为
C.的最小值为
D.的最大值为
【答案】ACD
【分析】当时,求出判断A;
设切线与抛物线联立使求出切线方程判断B;
利用抛物线的定义转化求解的最小值可判断C;
根据三角形两边之差小于第三边判断D.
【详解】因为抛物线,所以准线的方程是.
对于,当时,,此时,故A正确;
对于B,当时,,令切线方程为:,与联立得 ,
令,解得,即切线方程为:,即,故B错误;
对于C,过点分别作准线的垂线,垂足为
则,所以的最小值为故C正确.
对于D,因为焦点,所以,
所以的最大值为故D正确.
故选:ACD
5.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
1.抛物线的焦点到直线的距离为,则( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得的值.
【详解】抛物线的焦点坐标为,
其到直线的距离:,
解得:(舍去).
故选:B.
2.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=
A.2 B.3
C.4 D.8
【答案】D
【分析】利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于的方程,即可解出,或者利用检验排除的方法,如时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除A,同样可排除B,C,故选D.
【详解】因为抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,所以,解得,故选D.
【点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养.
3.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,垂直轴于点.若,则点的横坐标为 ; 的面积为 .
【答案】 5
【分析】根据焦半径公式可求的横坐标,求出纵坐标后可求.
【详解】因为抛物线的方程为,故且.
因为,,解得,故,
所以,
故答案为:5;.
4.已知A,B是抛物线上的两点,且线段AB的中点横坐标为7,则的最大值是( )
A.34 B.29 C.26 D.17
【答案】C
【分析】设,,可得,由可求最大值.
【详解】由抛物线,
可得,焦点坐标为,
设,,则,
所以,
当弦AB过焦点时取得最大值
故选:C.
5.已知抛物线:的焦点到准线的距离是4,直线过它的焦点且与交于,两点,为弦的中点,则下列说法正确的是( )
A.抛物线的焦点坐标是
B.
C.若,则
D.若以为圆心的圆与的准线相切,则是该圆的一条直径
【答案】ABD
【分析】对选项A,根据题意得到,即可判断A正确,对选项B,分别对直线斜率存在和不存在进行讨论,即可判断B正确,对选项C,根据焦点弦的公式即可判断C错误,对选项D,首先过分别向准线作垂线,垂足为,再结合抛物线的概念即可判断D正确.
【详解】对选项A,抛物线:的焦点到准线的距离是4,
所以,,故A正确.
对选项B,当直线的斜率不存在时,,所以,
当直线的斜率存在时,设,
得:,所以.
故B正确.
对选项C,,故C错误.
对选项D,如图所示:
过分别向准线作垂线,垂足为,
因为,
所以,
即:以为直径的圆与的准线相切,故D正确.
故选:ABD
6.已知圆的圆心是抛物线的焦点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线交抛物线于两点,且点是弦的中点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由圆心是抛物线的焦点,找到抛物线的焦点,从而得到抛物线的方程;
(2)利用点差法,找到直线的斜率,进而求得直线的方程.
【详解】(1)圆的方程可化为,
故圆心的坐标为.
设抛物线的方程为(),所以,所以,
所以抛物线的方程为.
(2)设,,则两式相减,
得,即,
所以直线的斜率.
因为点是的中点,所以,所以.
所以直线的方程为,即.
7.已知抛物线的焦点为.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点.是否为定值?若为定值,求出此定值;若不为定值,请说明理由.
【答案】(1);
(2)为定值.
【分析】(1)根据抛物线焦点写出抛物线方程即可;
(2)设直线的方程为,,,联立抛物线,应用韦达定理及两点距离公式化简目标式,即可证结论.
【详解】(1)抛物线的焦点为,依题意,解得,
所以抛物线.
(2)由题意,直线斜率不为0,设直线的方程为,,,
联立抛物线有,消去得,则,
∴,,又,,
∴
,为定值.
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3.3.1 抛物线及其标准方程
题型一:根据抛物线方程求焦点或准线
1.抛物线的焦点坐标为 .
2.抛物线的准线方程( )
A. B. C. D.
3.已知抛物线上一点A的横坐标为4,则点A到抛物线焦点的距离为( )
A.5 B.6
C. D.4
4.已知抛物线的顶点到焦点的距离为2,则 .
5.抛物线的焦点坐标为 .
题型二:根据几何条件求抛物线标准方程
1.方程可以化简为( )
A. B. C. D.
2.请写出一条与直线无公共点的抛物线的标准方程: .(写出一个即可)
3.已知抛物线,若抛物线上纵坐标为2的点到焦点的距离为3,则( )
A. B.1 C.2 D.3
4.若点到点的距离比它到直线的距离小1,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
5.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.
题型三:根据抛物线的方程求参数
1.已知抛物线上一点,则( )
A. B. C. D.
2.已知点在抛物线上,则的焦点到其准线的距离为( )
A. B.1 C.2 D.4
3.若抛物线上的点到其焦点的距离为3,则 .
4.若抛物线上的点到焦点的距离是点到轴距离的3倍,则等于( )
A. B. C. D.
5.设,拋物线上的点到的焦点的距离为5,点到轴的距离为3,则的值为 .
题型一:根据抛物线定义求动点轨迹
1.在平面直角坐标系中,到轴的距离与到点的距离相等的点的轨迹方程为 .
2.若点到直线和它到点的距离相等,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
3.已知平面直角坐标系中,动点到的距离比到轴的距离大2,则的轨迹方程是 .
4.若圆与轴相切且与圆外切,则圆的圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
5.已知复数满足,则复数在复平面内对应点的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
题型二:抛物线上的点到定点和焦点距离和最值
1.已知点,设点是抛物线上任一点,是抛物线的焦点,则的最小值为 .
2.已知抛物线的焦点为F,为抛物线C内侧一点,M为C上一动点,的最小值为10,则 .
3.已知是抛物线上的一个动点,则到的距离与到准线的距离之和的最小值为 .
4.设抛物线的焦点为,点在上,则的周长的最小值为( )
A.8 B.10 C.12 D.16
5.已知点P是抛物线上任意一点,若点P到抛物线C的准线的距离为,到直线的距离为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
题型三:抛物线上的点到定点和焦点距离差最值
1.已知抛物线:的准线为,点的坐标为,点在抛物线上,点到直线的距离为,则的最大值为( )
A. B. C.1 D.
2.(多选)设抛物线C:的焦点为F,准线为l,为C上一动点,点,则下列结论正确的是( )
A.焦点到准线的距离是8
B.当时,的值为5
C.的最小值为3
D.的最大值为
3.抛物线上一点到直线的距离与到点的距离之差的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(多选)已知抛物线的焦点为,为上一动点,点,则( )
A.当时,
B.当时,在点处的切线方程为
C.的最小值为
D.的最大值为
5.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.
1.抛物线的焦点到直线的距离为,则( )
A.1 B.2 C. D.4
2.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=
A.2 B.3
C.4 D.8
3.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,垂直轴于点.若,则点的横坐标为 ; 的面积为 .
4.已知A,B是抛物线上的两点,且线段AB的中点横坐标为7,则的最大值是( )
A.34 B.29 C.26 D.17
5.(多选)已知抛物线:的焦点到准线的距离是4,直线过它的焦点且与交于,两点,为弦的中点,则下列说法正确的是( )
A.抛物线的焦点坐标是
B.
C.若,则
D.若以为圆心的圆与的准线相切,则是该圆的一条直径
6.已知圆的圆心是抛物线的焦点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线交抛物线于两点,且点是弦的中点,求直线的方程.
7.已知抛物线的焦点为.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点.是否为定值?若为定值,求出此定值;若不为定值,请说明理由.
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