内容正文:
课时测评33 抛物线的标准方程
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.抛物线y=2x2的焦点坐标是( )
A.(1,0) B.
C. D.
答案:D
解析:抛物线的方程可化为x2=y,可知焦点在y轴上,且=,所以焦点坐标是.故选D.
2.已知抛物线x2=2ay的准线方程为y=4,则实数a的值为( )
A.8 B.
C.-8 D.-
答案:C
解析:因为抛物线x2=2ay的准线方程为y=4,所以-=4,解得a=-8,故选C.
3.动点到点(3,0)的距离比它到直线x=-2的距离大1,则动点的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线
C.圆 D.抛物线
答案:D
解析:由题可知动点到点(3,0)的距离与到直线x=-3的距离相等,故动点的轨迹为抛物线.
4.设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是( )
A.4 B.6
C.8 D.12
答案:B
解析:如图所示,抛物线的准线l的方程为x=-2,F是抛物线的焦点,过点P作PA⊥y轴,垂足是A,延长PA交准线l于点B,则|AB|=2.由于点P到y轴的距离为4,则点P到准线l的距离|PB|=4+2=6,所以点P到焦点F的距离|PF|=|PB|=6.故选B.
5.(多选)对标准形式的抛物线,给出下列条件中满足抛物线方程y2=10x的有( )
A.焦点在y轴上
B.焦点在x轴上
C.抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6
D.由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足坐标为(2,1)
答案:BD
解析:抛物线y2=10x的焦点在x轴上,B满足,A不满足;设M(1,y0)是抛物线y2=10x上一点,则|MF|=1+=1+=≠6,所以C不满足;若由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足为(2,1),则该直线斜率存在,又抛物线y2=10x的焦点坐标为,可设过该焦点的直线方程为y=k,则k=-2,此时直线存在,所以D满足.所以满足抛物线y2=10x的有BD.
6.抛物线y=12x2上的点到焦点的距离的最小值为 .
答案:
解析:将方程化为标准形式是x2=y,因为2p=,所以p=.故到焦点的距离最小值为.
7.已知圆x2+y2-6x-7=0与抛物线y2=2px(p>0)的准线相切,则p= ,准线方程为 .
答案:2 x=-1
解析:由题意知圆的标准方程为(x-3)2+y2=16,圆心为(3,0),半径为4,抛物线的准线为x=-.由题意知3+=4,所以p=2.准线方程为x=-1.
8.在抛物线y2=-12x上,与焦点的距离等于9的点的坐标是 .
答案:(-6,6),(-6,-6)
解析:由方程y2=-12x,知焦点F(-3,0),准线l:x=3.设所求点为P(x,y),则由定义知|PF|=3-x.又|PF|=9,所以3-x=9,x=-6,代入y2=-12x,得y=±6.所以所求点的坐标为(-6,6),(-6,-6.)
9.(10分)分别求出满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)准线方程为2y+4=0;
(2)过点(3,-4);
(3)焦点在直线x+3y+15=0上.
解:(1)准线方程为2y+4=0,即y=-2,故抛物线焦点在y轴的正半轴上,设其方程为x2=2py(p>0).又=2,所以2p=8,故抛物线的标准方程为x2=8y.
(2)因为点(3,-4)在第四象限,
所以设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).
把点(3,-4)的坐标分别代入y2=2px和x2=-2p1y中,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),即2p=,2p1=.
所以所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.
(3)令x=0得y=-5;令y=0得x=-15.
所以抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0).
所以所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.
10.(13分)已知动圆M经过点A(3,0),且与直线l:x=-3相切,求动圆圆心M的轨迹方程.
解:设动点M(x,y),☉M与直线l:x=-3的切点为N,
则|MA|=|MN|,即动点M到定点A的距离与到定直线l:x=-3的距离相等,
所以点M的轨迹是抛物线,且以A(3,0)为焦点,以直线l:x=-3为准线,所以=3,所以p=6,所以动圆圆心M的轨迹方程是y2=12x.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.抛物线y2=4x的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线l上的动点,当△FPM为等边三角形时,其面积为( )
A.2 B.4
C.6 D.4
答案:D
解析:如图,因为△FPM是等边三角形,所以|PF|=|PM|=|FM|,
由抛物线的定义知PM⊥l.
在Rt△MQF中,|QF|=2,∠QMF=30°,所以|MF|=4,
所以S△PMF=×42=4.故选D.
12.已知抛物线y2=4x上一点P到准线的距离为d1,到直线l:4x-3y+11=0的距离为d2,则d1+d2的最小值为( )
A.3 B.4
C. D.
答案:A
解析:设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知抛物线上的点P到准线的距离等于到焦点F的距离.过焦点F作直线4x-3y+11=0的垂线,如图,当点P为该垂线与抛物线的交点时,d1+d2取得最小值.由F(1,0),直线方程为4x-3y+11=0,得(d1+d2)min==3.故选A.
13.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上的一点,PA⊥l,A为垂足,如果直线AF的斜率为-,那么|PF|= .
答案:8
解析:如图,∠AFE=60°,
因为F(2,0),
所以E(-2,0),
则=tan 60°,
即|AE|=4,
所以点P的坐标为(6,4),
故|PF|=|PA|=6+2=8.
14.(15分)已知抛物线C:y2=2px(p>0),焦点为F,准线为l,抛物线C上一点A的横坐标为3,且点A到准线l的距离为5.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若P为抛物线C上的动点,求线段FP的中点M的轨迹方程.
解:(1)抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=-,因为抛物线C上一点A的横坐标为3,且点A到准线l的距离为5,所以根据抛物线的定义可知,3+=5,所以p=4,所以抛物线C的方程是y2=8x.
(2)由(1)可知F(2,0),设P(x0,y0),M(x,y),
则
而点P(x0,y0)在抛物线C上,
所以=8x0,
所以(2y)2=8(2x-2),即y2=4(x-1),
所以点M的轨迹方程是y2=4(x-1).
15.(17分)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F为抛物线的焦点.
(1)若点P到直线x=-1的距离为d,A(-1,1),求|PA|+d的最小值;
(2)若B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.
解:(1)依题意,抛物线的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.
由抛物线的定义,知|PF|=d,
于是问题转化为求|PA|+|PF|的最小值.
如图,连接AF,交抛物线于点P,此时|PA|+d最小,最小值为=.
(2)把点B的横坐标代入y2=4x中,得y=±2,
因为2>2,所以点B在抛物线内部.
过点B作BQ垂直于准线于点Q,交抛物线于点P1(如图).
由抛物线的定义,
知|P1Q|=|P1F|,
则|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=3+1=4.
即|PB|+|PF|的最小值为4.
学科网(北京)股份有限公司
$