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课时测评35 抛物线的标准方程及其性质的应用
(时间:60分钟 满分:110分)
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(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.顶点在原点,焦点为F的抛物线的标准方程是( )
A.y2=x B.y2=3x
C.y2=6x D.y2=-6x
答案:C
解析:顶点在原点,焦点为F的抛物线的标准方程可设为y2=2px(p>0),由题意知=,故p=3.因此,所求抛物线的标准方程为y2=6x.
2.过抛物线x2=4y的焦点F作直线l交抛物线于P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点,若y1+y2=6,则|P1P2|=( )
A.5 B.6
C.8 D.10
答案:C
解析:抛物线x2=4y的准线为y=-1,因为P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点是过抛物线焦点的直线l与抛物线的交点,所以P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点到准线的距离分别是y1+1,y2+1,所以|P1P2|=y1+y2+2=8.故选C.
3.与直线2x-y+4=0平行的抛物线y=x2的切线方程为( )
A.2x-y+3=0 B.2x-y-3=0
C.2x-y+1=0 D.2x-y-1=0
答案:D
解析:设切线方程为2x-y+m=0,联立得x2-2x-m=0.由Δ=4+4m=0,得m=-1,所以切线方程为2x-y-1=0.故选D.
4.在同一平面直角坐标系中,方程9x2+4y2=1与3x+2y2=0的曲线大致为( )
答案:D
解析:将方程9x2+4y2=1与3x+2y2=0转化为+=1与y2=-x,所以椭圆的焦点在y轴上,抛物线的焦点在x轴上,且开口向左.故选D.
5.若直线y=2x+与抛物线x2=2py(p>0)相交于A,B两点,则|AB|=( )
A.5p B.10p
C.11p D.12p
答案:B
解析:将直线方程代入抛物线方程,
可得x2-4px-p2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=4p,所以y1+y2=9p.
因为直线过抛物线的焦点,
所以|AB|=y1+y2+p=10p.
6.直线y=x-1被抛物线y2=4x截得的线段的中点坐标是 .
答案:(3,2)
解析:将y=x-1代入y2=4x,整理,得x2-6x+1=0.
由根与系数的关系,得x1+x2=6,=3,
所以===2.
所以所求点的坐标为(3,2).
7.已知A,B为抛物线y2=2x上两点,且A与B的纵坐标之和为4,则直线AB的斜率为 .
答案:
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),
所以y1+y2=4.
因为A,B在抛物线上,
所以相减得
-=2(x1-x2),
即===.
8.设抛物线的焦点到顶点的距离为3,则抛物线上的点到准线的距离的取值范围是 .
答案:[3,+∞)
解析:因为抛物线的焦点到顶点的距离为3,
所以=3,即p=6.
又抛物线上的点到准线距离的最小值为,
所以抛物线上的点到准线距离的取值范围为[3,+∞).
9.(10分)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且A,B两点的纵坐标之积为-4,求抛物线C的方程.
解:由于抛物线的焦点F,
故可设直线AB的方程为x=my+.
由得y2-2pmy-p2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2=-p2,
所以-p2=-4,由p>0,可得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x.
10.(13分)已知抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为x轴,且与圆x2+y2=4相交的公共弦长为2,求抛物线的方程.
解:设所求抛物线的方程为y2=2px(p>0)或y2=-2px(p>0),抛物线与圆的交点A(x1,y1),B(x2,y2)(y1>0,y2<0),则|y1|+|y2|=2,即y1-y2=2.由对称性,知y2=-y1,代入上式,得y1=,把y1=代入x2+y2=4,得x1=±1,所以点(1,)在抛物线y2=2px上,点(-1,)在抛物线y2=-2px上,可得p=.于是所求抛物线的方程为y2=3x或y2=-3x.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.已知F是抛物线C:y2=2px的焦点,x=-3是抛物线C的准线,点N(0,t)(t≠0),连接FN交抛物线C于M点,+=0,则△OFN的面积为( )
A.4 B.9
C.4 D.9
答案:D
解析:由直线x=-3是抛物线C的准线,可得-=-3,即p=6,
所以抛物线的方程为C:y2=12x,
其焦点为F(3,0),
因为+=0,可得=-,
故M,N,F三点共线,且M为NF的中点,
又因为F(3,0),N(0,t),所以M(,),
将点M(,)代入抛物线y2=12x,
可得t=±6,
所以△OFN的面积为S=·=×3×6=9.
故选D.
12.抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,O为坐标原点,M为抛物线上一点,且|MF|=3|OF|,△MFO的面积为16,则抛物线的方程为( )
A.y2=6x B.y2=8x
C.y2=16x D.y2=20x
答案:C
解析:设M(x0,y0),由|MF|=3|OF|可得x0+=,解得x0=p,所以M(p,±p),所以,S△MFO=××p=16,解得p=±8.因为p>0,所以p=8.所以抛物线的方程为y2=16x.故选C.
13.已知AB是抛物线2x2=y的焦点弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标为 .
答案:
解析:设AB的中点为P(x0,y0),分别过A,P,B三点作准线的垂线,垂足分别为A',Q,B'.由题意得|AA'|+|BB'|=|AB|=4,|PQ|==2.又|PQ|=y0+,所以y0+=2,解得y0=.
14.(15分)已知抛物线C:y=2x2和直线l:y=kx+1,O为坐标原点.
(1)求证:l与C必有两交点.
(2)设l与C交于A,B两点,且直线OA和OB斜率之和为1,求k的值.
解:(1)证明:联立抛物线C:y=2x2和直线l:y=kx+1,可得2x2-kx-1=0,
所以Δ=k2+8>0,所以l与C必有两交点.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
则+=1,①
因为y1=kx1+1,y2=kx2+1,代入①,
得2k+=1,②
由(1)可得x1+x2=k,x1x2=-,
代入②得k=1.
15.(17分)设抛物线C:y2=4x,F为C的焦点,过F的直线l与C交于A,B两点.
(1)若l的斜率为2,求|AB|;
(2)求证:·是一个定值.
解:(1)依题意得F(1,0),所以直线l的方程为y=2(x-1).
设直线l与抛物线的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).
由消去y整理得x2-3x+1=0,
所以Δ=9-4=5>0,x1+x2=3,x1x2=1.
所以|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=3+2=5.
(2)证明:根据题意设直线l的方程为x=ky+1,直线l与抛物线的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).
由消去x整理得y2-4ky-4=0,
Δ=16k2+16>0,
所以y1+y2=4k,y1y2=-4.
因为·=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+y1y2=(ky1+1)(ky2+1)+y1y2=k2y1y2+k(y1+y2)+1+y1y2=-4k2+4k2+1-4=-3,
所以·是一个定值.
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