内容正文:
抛物线练习题
一、单选题
1.抛物线的焦点到准线的距离为( )
A. B.1 C.3 D.
2.已知抛物线的焦点为,点在上,,则点到直线的距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.已知抛物线的顶点为,经过点,且为抛物线的焦点,若,则( )
A. B.1 C. D.2
4.若抛物线上的点到其焦点的距离为,则实数m的值为( )
A.2 B.3 C. D.3
5.已知抛物线的焦点为,准线为,与轴平行的直线与l和抛物线C分别交于两点,且直线的倾斜角为,则( )
A. B. C.6 D.4
6.已知抛物线的焦点为,点在上,过点作的准线的垂线,垂足为.若直线的方程为,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
7.已知点满足,,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
8.如图,设抛物线的焦点为,过轴上一点作直线交于,两点,若,,则( )
A.4 B.3 C. D.
二、多选题
9.已知抛物线的焦点为,准线为,点在上且位于第一象限,,垂足为,则( )
A.准线的方程为
B.点到的距离为2
C.是等边三角形
D.直线的斜率为1
10.已知抛物线的焦点为F,过F的直线l与抛物线C交于两点,则( )
A.抛物线C的准线方程为
B.若,则
C.的最大值为16
D.为钝角
11.已知圆,抛物线的焦点为,为上一点,则下列结论正确的有( )
A.存在点,使为等边三角形
B.若为上一点,则的最小值为1
C.若,则直线与圆相切
D.若以为直径的圆与圆外切,则
三、填空题
12.已知抛物线的焦点为,过点的直线与交于两点,若,则 .
13.已知抛物线的焦点为,点为抛物线上的点,点为其准线上的点,且满足.若,则的面积为 .
14.已知抛物线的焦点为,为上的两个动点,且,,当的周长最大时,抛物线的标准方程为 .
四、解答题
15.已知抛物线仅经过中的一点.
(1)求的方程;
(2)过的焦点作两条互相垂直的直线,分别交于点和点,设线段的中点分别为,求证:直线过定点.
16.如图,是抛物线型拱桥,当水面在时,水面宽16米,拱桥顶部离水面8米.
(1)当拱顶离水面2米时,水面宽多少米?
(2)现有一艘船,可近似为长方体的船体高4.2米,吃水深2.7米(即水上部分高1.5米),船体宽为12米,前后长为80米,若河水足够深,要使这艘船能安全通过,则水面宽度至少应为多少米?(计算结果保留至小数点后一位,参考数据:)
17.(1)已知正的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点,在抛物线上,求这个三角形的边长.
(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.
18.已知抛物线和圆的公共弦过抛物线的焦点,且弦长为.
(1)求抛物线和圆的方程;
(2)过点的直线与抛物线相交于两点,抛物线在点处的切线与轴的交点为,求面积的最小值.
19.已知抛物线:经过,,,中的2个点,且焦点为,中的一个点.
(1)求的方程;
(2)判断是否存在定直线,过直线上任意一点P作的两条切线,切点分别为M,N,恒有且直线过的焦点?若存在,求出的方程,若不存在,请说明理由.
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抛物线练习题答案
一、单选题
1.抛物线的焦点到准线的距离为( )
A. B.1 C.3 D.
【详解】,抛物线的标准方程为,
,,
抛物线的焦点到准线的距离为.
故选:A.
2.已知抛物线的焦点为,点在上,,则点到直线的距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【详解】抛物线,其准线方程为:,因为,且点在上,
由抛物线定义可知,点到直线的距离为3,
因为与平行,且距离为2,所以点到直线的距离为5.
故选:C
3.已知抛物线的顶点为,经过点,且为抛物线的焦点,若,则( )
A. B.1 C. D.2
【详解】依题意,焦点,
由,根据抛物线的定义,得,所以,
则,代入,得,又,解得.
故选:C
4.若抛物线上的点到其焦点的距离为,则实数m的值为( )
A.2 B.3 C. D.3
【详解】由抛物线,可得,则焦点,准线方程为,
因为点到其焦点的距离为,
根据抛物线的定义,可得点到准线的距离为,即,解得,
所以,因为,所以.
故选:C.
5.已知抛物线的焦点为,准线为,与轴平行的直线与l和抛物线C分别交于两点,且直线的倾斜角为,则( )
A. B. C.6 D.4
【详解】由抛物线定义可知,
因为直线AF的倾斜角为,轴,
,
所以为等边三角形,
故,,
所以,
其中准线l与轴交点为,则,故,
所以.
故选:D.
6.已知抛物线的焦点为,点在上,过点作的准线的垂线,垂足为.若直线的方程为,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【详解】对于直线,令,解得,
所以抛物线的焦点为,准线方程为.
,解得,
所以抛物线的方程为,
设的坐标为,则
,
∴的坐标为,则,得,所以.
由抛物线的定义,得.
故选:C.
7.已知点满足,,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【详解】因为表示点到点的距离,表示点到直线的距离,
又,所以点到点的距离等于点到直线的距离,
由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,抛物线方程为,
设,则,
当且仅当时,等号成立.
故选:B.
8.如图,设抛物线的焦点为,过轴上一点作直线交于,两点,若,,则( )
A.4 B.3 C. D.
【详解】对抛物线,焦点,准线:.
如图:
过向准线作垂线,垂足为,交轴于,根据抛物线定义,得,所以;
过向准线作垂线,垂足为,交轴于,根据抛物线定义,得,所以.
所以,所以.
故选:B
二、多选题
9.已知抛物线的焦点为,准线为,点在上且位于第一象限,,垂足为,则( )
A.准线的方程为
B.点到的距离为2
C.是等边三角形
D.直线的斜率为1
【详解】由题意,准线的方程为,点到的距离为2,故错误,B正确.
因为,所以点的横坐标为3,
由,得,即,
记与轴交于点,则,
所以,
所以,所以是等边三角形,故C正确.
由C选项得:,
所以,直线的斜率为,故D错误.
故选:BC
10.已知抛物线的焦点为F,过F的直线l与抛物线C交于两点,则( )
A.抛物线C的准线方程为
B.若,则
C.的最大值为16
D.为钝角
【详解】如图:
对于A,抛物线的焦点,准线方程为,A错误;
对于B,,而,则,B正确;
显然直线不垂直于,设其方程为,由消去得,
则,,,
对于C,,
当且仅当时取等号,C错误;
对于D,,则为钝角,D正确.
故选:BD
11.已知圆,抛物线的焦点为,为上一点,则下列结论正确的有( )
A.存在点,使为等边三角形
B.若为上一点,则的最小值为1
C.若,则直线与圆相切
D.若以为直径的圆与圆外切,则
【详解】由题可得圆心,半径,抛物线的焦点为,
对于A,若为等边三角形,则,由对称性不妨设P在第一象限,则,
显然点P在抛物线上,所以存在点,使为等边三角形,故A正确;
对于B,设,则
,故B错误;
对于C,由B得,令,所以,
由A可知为边长为4的等边三角形,圆心C到的距离为,
所以若,则直线与圆相切,故C正确;
对于D,设,若以为直径的圆与圆外切,设以为直径的圆圆心为G,
则,,
所以,化简并解得,
所以,故D正确.
故选:ACD
三、填空题
12.已知抛物线的焦点为,过点的直线与交于两点,若,则 .
【详解】如图,设直线与准线交于点,分别过点作准线的垂线,垂足为,且准线与轴的交点为,
则由抛物线的定义可知,,,
则,即,得,
又,则,得.
故答案为:
13.已知抛物线的焦点为,点为抛物线上的点,点为其准线上的点,且满足.若,则的面积为 .
【详解】由题意可知:抛物线的焦点为,准线为,
点为抛物线上的点,且,
设点横坐标为,则由抛物线的定义可知,解得,
将代入抛物线方程,解得,
由对称性不妨取,设,
则,,
因为,则,解得,即,
所以,
所以的面积,
故答案为:.
14.已知抛物线的焦点为,为上的两个动点,且,,当的周长最大时,抛物线的标准方程为 .
【详解】设,,
在中,,由余弦定理得,
所以,
所以,所以,当且仅当时取等号,
即时,的周长最大,
此时不妨设点,所以,化简,解得(舍去),
故抛物线的标准方程为.
故答案为:
四、解答题
15.已知抛物线仅经过中的一点.
(1)求的方程;
(2)过的焦点作两条互相垂直的直线,分别交于点和点,设线段的中点分别为,求证:直线过定点.
【详解】(1)抛物线关于轴对称,而点关于轴对称,
若点之一在抛物线上,则另一点必在该抛物线上,不符合题意,
因此点必在抛物线上,,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)由(1)知,抛物线的焦点,显然直线都不垂直坐标轴,
设直线的方程为,则直线的方程为,
由消去得,设,
则,线段的中点,
同理得线段的中点,当时,直线斜率,
直线方程为,整理得,直线过定点,
当时,或,直线过定点,
所以直线过定点.
16.如图,是抛物线型拱桥,当水面在时,水面宽16米,拱桥顶部离水面8米.
(1)当拱顶离水面2米时,水面宽多少米?
(2)现有一艘船,可近似为长方体的船体高4.2米,吃水深2.7米(即水上部分高1.5米),船体宽为12米,前后长为80米,若河水足够深,要使这艘船能安全通过,则水面宽度至少应为多少米?(计算结果保留至小数点后一位,参考数据:)
【详解】(1)如图建立平面直角坐标系,设抛物线型拱桥的方程为()
由题意,可知抛物线经过点,代入抛物线方程可得,即得,
所以抛物线方程为.
当拱顶离水面2米时,即,代入抛物线方程可得,即水面宽为8米.
(2)由于船体宽12米,则当船体恰好能通过时,令米,
代入抛物线方程中,则,解得米,
即拱顶与船顶的最近距离为4.5米.
又因船在水面上部分高为1.5米,故拱顶离水面6米.
在抛物线方程中,令,则,
故,所以水面宽度至少应为13.9米.
17.(1)已知正的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点,在抛物线上,求这个三角形的边长.
(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)如图所示,设,,则,.
又,所以,即,
整理得.
因为,,,所以,由此可得,
即线段关于轴对称,由此得,
所以,与联立,解得.
所以,即这个三角形的边长为.
(2)由(1)知两点关于轴对称,如图,设点,点,
是的垂心,,,
即.,
又,.
直线的方程为.
18.已知抛物线和圆的公共弦过抛物线的焦点,且弦长为.
(1)求抛物线和圆的方程;
(2)过点的直线与抛物线相交于两点,抛物线在点处的切线与轴的交点为,求面积的最小值.
【详解】(1)由抛物线与圆的对称性可得,,则,
故抛物线的方程为,则,当时,,
所以在圆上,则,故,
故圆的方程为.
(2)依题意,设直线的方程为:,设,
联立,消可得,,易得,
则,
所以
,
设直线方程:,联立,得,
令,即,解得
所以直线方程为,即,
令,可得,则,
所以点到直线的距离,
故,
又,
所以,
令,易得为偶函数,
当时,,
所以,
令,可得,
当,,单调递减;
当时,,单调递增;
所以当时,取得最小值,
故的最小值为.
19.已知抛物线:经过,,,中的2个点,且焦点为,中的一个点.
(1)求的方程;
(2)判断是否存在定直线,过直线上任意一点P作的两条切线,切点分别为M,N,恒有且直线过的焦点?若存在,求出的方程,若不存在,请说明理由.
【详解】(1)由抛物线C关于x轴对称,可得,都在C上,或都不在C上,
若,都不在C上,则,都在C上,
得即矛盾,
所以,都在C上,,,焦点坐标为.
若C的焦点为,则,,可得C的方程为;
若C的焦点为,则,,不满足题意.
综上,C的方程为.
(2)由(1)知C的焦点为,假设存在符合条件的直线,
由抛物线C关于x轴对称,可得直线也关于x轴对称,
设,,,
当轴时,由过,得,,
由对称性可知点P在x轴上,知.
又,所以,得,
此时,的方程分别为,,
与联立得,
因为,所以,与都相切,满足题意,
所以直线的方程为.
下面证明对直线上的任意一点,都有,且直线过点.
设直线,的斜率分别为,
则直线的方程为,与联立得:,
所以,整理得,
当时,,,即.
同理可得,.
所以,是关于的方程的两个根,
所以,即,
又,,
所以点,,共线,即直线过的焦点.
综上,存在定直线:,过直线上任意一点作的两条切线,切点分别为,,恒有且直线过的焦点.
学科网(北京)股份有限公司
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