以抛物线为背景的定值问题、定直线问题、参数范围问题专项训练-2026届高三数学一轮复习
2025-12-08
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内容正文:
以抛物线为背景的定值问题、定直线问题、参数范围问题专项训练
以抛物线为背景的定值问题、定直线问题、参数范围问题专项训练
考点目录
以抛物线为背景的定值问题
定直线问题
参数范围问题
考点一 以抛物线为背景的定值问题
1.(25-26高三上·河北沧州·月考)在平面直角坐标系中,点为抛物线:的焦点,A,B,C为E上三点,且F为的垂心.
(1)若点A的纵坐标为,求直线的斜率;
(2)若,求的面积;
(3)证明:为定值.
2.(25-26高三上·陕西商洛·期中)如图,由椭圆和抛物线组合成曲线,与存在共同焦点,由图形特点,它们的形状像收回四条腿的七星瓢虫,这里称曲线为“七星瓢虫曲线”.特别地,若椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距成等差数列,则称其为“等差椭圆”.
(1)求“等差椭圆”的离心率;
(2)在“七星瓢虫曲线”中,若是“等差椭圆”,且.直线与相交所得弦的中点为,与相交所得弦的中点为,证明:直线,(为原点)的斜率之积为定值.
3.(2025·甘肃武威·模拟预测)已知椭圆与抛物线的公共焦点为,过点且斜率存在的直线与交于,两点,与交于,两点,记直线,,,(为原点)的斜率分别为,,,.
(1)求与的方程;
(2)证明:为定值.
4.(2025·四川成都·模拟预测)在直角坐标系中,设为抛物线:()的焦点,为抛物线上位于第一象限内的点.当时,有.
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线与抛物线的另一个交点为,点,在直线上的射影分别为点,,过点且与垂直的直线与直线相交于点,证明:是线段的中点;
(3)设过定点的直线与抛物线交于,两点.若,且,两点的横坐标均与点的横坐标不相等,试判断直线,的斜率之积是否为定值.如果是定值,请求出该定值;如果不是定值,请求出其取值范围.
5.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)已知点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)直线与抛物线交于两点,求弦长;
(3)过点的直线交抛物线于两点,设直线的斜率分别为为坐标原点,求的值.
6.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知在平面直角坐标系中,为原点,抛物线的焦点为,、是抛物线上两个不同的点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线斜率为1,且过点,求线段的长度;
(3)直线与拋物线交于不同于的、两点,若以为直径的圆经过点,且于,证明:存在定点,使为定值.
7.(25-26高二上·河南南阳·期中)已知直线l:与抛物线C:相切于点P.
(1)求C的方程以及点P的坐标.
(2)过点的动直线L与C交于A,B两点(均不与点P重合),AB的中点为M.
(i)当轴时,求L的方程;
(ii)设直线PA,PB的斜率分别为,,证明:为定值.
8.(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知抛物线的准线与轴的交点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线相切,求直线的方程;
(3)若过点的直线与抛物线交于两点,证明:为定值.
考点二 定直线问题
1.(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中,为原点,已知抛物线的焦点为,点的坐标为.
(1)若点在上,且,求点的坐标;
(2)若是上的任意一点,求的最小值;
(3)过点的动直线与抛物线交于、两点,过点、分别作的切线,切线交点为,求证:点的轨迹是一条直线.
2.(24-25高二上·浙江宁波·期末)已知是抛物线的焦点,过焦点的最短弦长为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过动点作抛物线的两条切线,切点为,,直线与抛物线交于(在第一象限).
①求证:点在定直线上;
②记的面积分别为,当时,求点的坐标.
3.(2024·江苏苏州·模拟预测)已知点,,和动点满足是,的等差中项.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设点的轨迹为曲线按向量平移后得到曲线,曲线上不同的两点M,N的连线交轴于点,如果(为坐标原点)为锐角,求实数的取值范围;
(3)在(2)的条件下,如果时,曲线在点和处的切线的交点为,求证:在一条定直线上.
4.(24-25高二上·湖北襄阳·阶段练习)已知抛物线的焦点为,设动点的坐标为.
(1)若,求过点与抛物线有且只有一个公共点的直线方程;
(2)设过动点的两条直线均与相切,且的斜率分别为,满足.证明:动点在一条定直线上.
5.(24-25高二上·山东济南·月考)已知抛物线:.
(1)过抛物线的焦点,且斜率为的直线交抛物线于,两点,求;
(2)直线过点且与抛物线交于,两点,过,分别作抛物线的切线,这两条切线交于点.证明:点在定直线上.
6.(2025·海南·模拟预测)已知抛物线的焦点为,直线:与直线与抛物线分别交于点和点.
(1)若,求的面积;
(2)若直线与交于点,证明:点在定直线上.
考点三 参数范围问题
1.(25-26高三上·福建福州·开学考试)拋物线焦点为,第一象限内点在上,A的纵坐标是.
(1)若到焦点的距离为3,求;
(2)若,在上,且的重心恰为,求直线的方程;
(3)直线,令是第一象限上异于的一点,直线交于是在上的投影,若点满足“对于任意都有”,求的取值范围.
2.(24-25高二下·安徽合肥·期末)已知函数
(1)若曲线在处的切线平行于直线,求t的值以及函数的最小值;
(2)证明:对一切的a,,,都有;
(3)当时,若曲线与曲线存在两交点A、B,记直线AB的斜率为k,证明:
3.(2025·湖北·模拟预测)已知F为抛物线:()的焦点,为在第一象限上的动点,当时,.设的准线与x轴交于点,与交于点N,,,MO与FP交于点,NO与FQ交于点.
(1)求的方程;
(2)求的轨迹方程;
(3)若,求的取值范围.
4.(2025·湖北十堰·三模)已知点、在抛物线上,为原点,且是以为斜边的等腰直角三角形,斜边长为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若点在圆上,过点分别作的直线、与抛物线相切于、两点,求的取值范围.
5.(2025·甘肃甘南·模拟预测)已知抛物线,过点的直线l与C交于P,Q两点,设O为坐标原点,当轴时,的周长为.
(1)求C的方程;
(2)若点M为抛物线C上异于原点O的一点,且直线OM与直线l的交点D在直线上.
(ⅰ)证明:过点M与抛物线C相切的直线平行于直线l;
(ⅱ)求面积的取值范围.
6.(24-25高二下·贵州黔南·期中)二次函数与抛物线有着千丝万缕的联系,可以用图象“平移”的方式求解二次函数对应的焦点坐标与准线方程,例如:二次函数的图象可以由的图象向上平移2个单位长度得到;而即是抛物线,其焦点坐标为,准线方程为;故二次函数的焦点坐标为,准线方程为.
(1)利用上述方法求二次函数的焦点F的坐标和准线方程;
(2)如图,已知抛物线的焦点在二次函数上,过抛物线上的动点P作二次函数的两条切线、,切点分别为M、N,若直线与直线的斜率乘积为,且,O为坐标原点,求的取值范围.
7.(24-25高二下·安徽安庆·月考)已知抛物线的焦点到直线的距离为.设点为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,,其中,为切点.
(1)当点为直线与轴交点时,求;
(2)证明:直线过定点,并求出定点的坐标;
(3)当点在直线上移动时,求的最小值.
8.(2025·陕西榆林·模拟预测)已知平面上的动点到点的距离与到直线的距离相等,点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设过点的直线交于两点,过点的直线与的另一个交点为,点在与之间.
(i)证明:线段垂直于轴;
(ii)记的面积为的面积为,求的取值范围.
2
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以抛物线为背景的定值问题、定直线问题、参数范围问题专项训练
考点目录
以抛物线为背景的定值问题
定直线问题
参数范围问题
考点一 以抛物线为背景的定值问题
1.(25-26高三上·河北沧州·月考)在平面直角坐标系中,点为抛物线:的焦点,A,B,C为E上三点,且F为的垂心.
(1)若点A的纵坐标为,求直线的斜率;
(2)若,求的面积;
(3)证明:为定值.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【详解】(1)由抛物线的焦点为,得抛物线方程为,
由,得点,直线的斜率为,
由为的垂心,得,所以直线的斜率为.
(2)由,得点为坐标原点,此时轴,
设,则,由,得,解得,
从而的面积为.
(3)设,其中两两相异.
因为为垂心,故,
而,故,
故,而,故,
故,同理,
故,
而,故即,
而,
故.
2.(25-26高三上·陕西商洛·期中)如图,由椭圆和抛物线组合成曲线,与存在共同焦点,由图形特点,它们的形状像收回四条腿的七星瓢虫,这里称曲线为“七星瓢虫曲线”.特别地,若椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距成等差数列,则称其为“等差椭圆”.
(1)求“等差椭圆”的离心率;
(2)在“七星瓢虫曲线”中,若是“等差椭圆”,且.直线与相交所得弦的中点为,与相交所得弦的中点为,证明:直线,(为原点)的斜率之积为定值.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【详解】(1)设椭圆的半焦距为,由椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距成等差数列,
得,又,,则,
即有,而,解得,
所以“等差椭圆”的离心率为.
(2)由(1)及椭圆是“等差椭圆”,且,得,则,,
解得,于是,,
设直线与相交于点,线段的中点,
则,,两式相减得,
,即,
由已知,,得,因此,,
由消去得,又,
则,,设点,
则,,
即点,,所以,为定值.
3.(2025·甘肃武威·模拟预测)已知椭圆与抛物线的公共焦点为,过点且斜率存在的直线与交于,两点,与交于,两点,记直线,,,(为原点)的斜率分别为,,,.
(1)求与的方程;
(2)证明:为定值.
【答案】(1)椭圆的方程为,抛物线的方程为
(2)证明见解析
【详解】(1)由题意得,则,所以椭圆的方程为.
由题意得,则,所以抛物线的方程为.
(2)证明:由题意可知直线的斜率存在且不为0,
设直线,,,,,
联立得,
则,,,
所以.
联立得,则,
所以,,
所以,
所以为定值.
4.(2025·四川成都·模拟预测)在直角坐标系中,设为抛物线:()的焦点,为抛物线上位于第一象限内的点.当时,有.
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线与抛物线的另一个交点为,点,在直线上的射影分别为点,,过点且与垂直的直线与直线相交于点,证明:是线段的中点;
(3)设过定点的直线与抛物线交于,两点.若,且,两点的横坐标均与点的横坐标不相等,试判断直线,的斜率之积是否为定值.如果是定值,请求出该定值;如果不是定值,请求出其取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)是定值
【详解】(1)由,得,
为抛物线上位于第一象限内的一点,
设,,则,即,
由题知,,解得,
抛物线的方程为;
(2)由上可知,点的坐标为,
若直线的斜率不存在,则直线垂直于轴,是与轴的交点,显然是的中点,
若直线的斜率存在,易知该直线斜率不为0,可设直线的方程为,
联立整理得,
设点,的坐标分别为,,则,
则,的坐标分别为,,
直线的方程为,于是点的坐标为,
,,三点在同一直线上,,是线段的中点;
(3)可设(),
由上可得,,
由,得,解得,
点的坐标为,由题意得直线必不垂直于轴,
可设,联立
整理得,
其中恒成立,
设,,
由韦达定理,有,,
进而得,
,
,
综上可得,直线,的斜率之积为定值.
5.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)已知点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)直线与抛物线交于两点,求弦长;
(3)过点的直线交抛物线于两点,设直线的斜率分别为为坐标原点,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由点在上,
可得:,即,
所以抛物线方程为:;
(2)由方程知,直线过抛物线焦点,
联立消去可得:,
即,则,
所以
(3)由已知直线的斜率不为0,又因为过点,故设其方程为,设.
由得,显然,
,,
则,
所以.
6.(25-26高二上·湖南长沙·期中)已知在平面直角坐标系中,为原点,抛物线的焦点为,、是抛物线上两个不同的点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线斜率为1,且过点,求线段的长度;
(3)直线与拋物线交于不同于的、两点,若以为直径的圆经过点,且于,证明:存在定点,使为定值.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【详解】(1)抛物线的焦点为,
则,即,
所以抛物线为;
(2)直线的方程为,联立抛物线Γ和直线l的方程:,
得,,设,
由韦达定理得,
故;
(3)由题意可知直线斜率不为0,设其方程为,
联立方程得:,
整理得:,,
其中,,
因为以为直径的圆经过点,所以,
又因为,
∵,
∴,
所以直线过定点,
又因为,所以为直角三角形,
所以当为斜边中点时,为定值,
此时,
所以定点为,为定值2.
7.(25-26高二上·河南南阳·期中)已知直线l:与抛物线C:相切于点P.
(1)求C的方程以及点P的坐标.
(2)过点的动直线L与C交于A,B两点(均不与点P重合),AB的中点为M.
(i)当轴时,求L的方程;
(ii)设直线PA,PB的斜率分别为,,证明:为定值.
【答案】(1),
(2)(i);(ii)证明见解析
【详解】(1)由可得(*),
由题意知,解得(舍去),
所以C的方程为.
将代入(*)式可得,解得,
将代入C的方程可得:,即.
(2)(i)易知L的斜率存在且不为0,设,
与C的方程联立,得.
由及点P不在L上,得或或.
设,,则,.
当轴时,,即,满足题意,
所以L的方程为.
(ii)由(i)可得,
.
所以,
即为定值.
8.(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知抛物线的准线与轴的交点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线相切,求直线的方程;
(3)若过点的直线与抛物线交于两点,证明:为定值.
【答案】(1);
(2)或;
(3)证明见解析.
【详解】(1)由题设知,
则;
(2)由题意,直线的斜率不存在时,与抛物线只有一个交点,但不相切,
令,联立抛物线得,
所以,则或,
所以直线为或.
(3)由题意,斜率一定存在,令为,,
联立抛物线得,显然,所以,,
而,,
所以,
所以为定值.
考点二 定直线问题
1.(2025·上海嘉定·一模)如图,在平面直角坐标系中,为原点,已知抛物线的焦点为,点的坐标为.
(1)若点在上,且,求点的坐标;
(2)若是上的任意一点,求的最小值;
(3)过点的动直线与抛物线交于、两点,过点、分别作的切线,切线交点为,求证:点的轨迹是一条直线.
【答案】(1)或;
(2);
(3)证明见解析.
【详解】(1)由题设,令,则,即,
所以,故或;
(2)若垂直抛物线的准线于,由抛物线的定义知,
所以,当且仅当三点共线时取等号,
又抛物线的准线时,最小为,
所以的最小值为;
(3)由题设,直线的斜率一定存在,设,,
而,则过的切线斜率为,对应切线为,即,
同理过的切线为,即,
联立,可得,整理得,
由题意,则,,
联立,得,且,
所以,则,,
显然点在直线,即上,得证.
2.(24-25高二上·浙江宁波·期末)已知是抛物线的焦点,过焦点的最短弦长为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过动点作抛物线的两条切线,切点为,,直线与抛物线交于(在第一象限).
①求证:点在定直线上;
②记的面积分别为,当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【详解】(1)由题知抛物线中过焦点最短的弦长为通径,即,得到,
故抛物线的标准方程为.
(2)①设,由,得到,所以,
得到,即,同理,,
又点在线上,所以,故直线的方程为,即,
因为,所以,又,所以,得到,
所以点在定直线上.
②,由①有直线,过点,直线,
联立,消得到,所以,
又由,消得到,所以,
又因为,
因为在第一象限,所以,
又,且,,得到,两式相乘可得,
又,所以,得到,
所以,即,
由 ,解得或,
当时,,当时,,
又,所以,得到.
3.(2024·江苏苏州·模拟预测)已知点,,和动点满足是,的等差中项.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设点的轨迹为曲线按向量平移后得到曲线,曲线上不同的两点M,N的连线交轴于点,如果(为坐标原点)为锐角,求实数的取值范围;
(3)在(2)的条件下,如果时,曲线在点和处的切线的交点为,求证:在一条定直线上.
【答案】(1);
(2)或;
(3)证明见解析.
【详解】(1)由题意可得,,,
则,
,
又是,的等差中项,
,
整理得点的轨迹方程为.
(2)
由(1)知,
又,平移公式为即,
代入曲线的方程得到曲线的方程为:,
即.
曲线的方程为.
如图由题意可设M,N所在的直线方程为,
由消去得,
令,,则,
,,
又为锐角,,即,
,又,
,得或.
(3)当时,由(2)可得,对求导可得,
抛物线在点,
,处的切线的斜率分别为,
,
在点M,N处的切线方程分别为,,
由,解得交点的坐标.
满足即,点在定直线上.
4.(24-25高二上·湖北襄阳·阶段练习)已知抛物线的焦点为,设动点的坐标为.
(1)若,求过点与抛物线有且只有一个公共点的直线方程;
(2)设过动点的两条直线均与相切,且的斜率分别为,满足.证明:动点在一条定直线上.
【答案】(1)或;
(2)证明见解析
【详解】(1)当经过点P的直线不存在斜率时,直线方程即为,
与抛物线抛物线C:有且只有一个公共点,符合题意,
当经过点P的直线存在斜率时,不妨设直线方程为,
代入抛物线方程化简得:,
,即,直线方程即为
因此所求直线方程为或;
(2)证明:设过点P与抛物线C的相切的切线方程为,
由,消去整理得,
因为与抛物线C相切,所以,
即.
又因为,是方程的两根,则有,
由 ,可得,即
从而动点在直线上.
5.(24-25高二上·山东济南·月考)已知抛物线:.
(1)过抛物线的焦点,且斜率为的直线交抛物线于,两点,求;
(2)直线过点且与抛物线交于,两点,过,分别作抛物线的切线,这两条切线交于点.证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)
设,,由题意可得抛物线焦点,准线,直线:,
联立,得,所以,
所以.
(2)
设,,
由题意,过点且与抛物线相切的直线斜率存在且不为0,不妨设为,
则过点且与抛物线相切的直线方程为,①
联立,得,
所以,代入,得,
解得,带入①式即得,
即过点且与抛物线相切的直线方程为,
同理可得过点且与抛物线相切的直线方程为,
联立,可得,
由题意,直线斜率可能不存在但是一定不为0,设直线方程为,
联立,得,所以,即得,
所以点在定直线上.
6.(2025·海南·模拟预测)已知抛物线的焦点为,直线:与直线与抛物线分别交于点和点.
(1)若,求的面积;
(2)若直线与交于点,证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)
依题意,,
联立,得.
设,
故,
故,
,
点到直线的距离,
故.
(2)
设,,
联立得,
则.
同理可得,.
则直线,
化简得,,
同理可得,直线,
联立①②消去可得,
故点在直线上.
考点三 参数范围问题
1.(25-26高三上·福建福州·开学考试)拋物线焦点为,第一象限内点在上,A的纵坐标是.
(1)若到焦点的距离为3,求;
(2)若,在上,且的重心恰为,求直线的方程;
(3)直线,令是第一象限上异于的一点,直线交于是在上的投影,若点满足“对于任意都有”,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)直线的方程为
(3)的取值范围为
【详解】(1)根据题意作图如下:
由已知,得拋物线,则准线为,焦点,且点在第一象限内,
设点.
所以,解得,代入抛物线方程,解得,
所以.
(2)根据题意作图如下:
由已知,代入抛物线方程,解得.
设点,又的重心为,
则,解得,
又在上,则,两式相减,得,
即,则直线的斜率.
又线段的中点,即也在直线上,
由点斜式,得,即,
所以直线的方程为.
(3)根据题意作图如下:
由已知设且与不重合,
由两点式,得直线的方程,即,
因为直线交于,联立,得点.
又为在上的投影,所以,
所以,化简得,
即对于任意恒成立,
则当时,不等式左边取到最小值,
得,结合,解得,
综上,的取值范围为.
2.(24-25高二下·安徽合肥·期末)已知函数
(1)若曲线在处的切线平行于直线,求t的值以及函数的最小值;
(2)证明:对一切的a,,,都有;
(3)当时,若曲线与曲线存在两交点A、B,记直线AB的斜率为k,证明:
【答案】(1),;
(2)证明见解析;
(3)证明见解析
【详解】(1)由题意,,,所以,则,
又,当且仅当时取等号,
所以;
(2)证明:先证,则,
设,
则,
因为,所以,即在上单调递增,
又,所以当时,,
当,则,所以,
同理,当,则也成立;
综上,对一切的a,,,都有;
(3)证明:如图,
设,,其中,
由(2)知,若,,则,
令,,得,
,
所以①,
将和相减,得,
,将代入①,
所以,即
3.(2025·湖北·模拟预测)已知F为抛物线:()的焦点,为在第一象限上的动点,当时,.设的准线与x轴交于点,与交于点N,,,MO与FP交于点,NO与FQ交于点.
(1)求的方程;
(2)求的轨迹方程;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)()
(3)
【详解】(1)由,可得,所以,
由抛物线的准线方程为,所以.
解得(其中舍去).所以的方程为.
(2)由题意,知.
设,则.
因为P,,F三点共线,所以,即.
设,由,得,,
所以,即().
所以的轨迹方程().
(3)因为,所以.
因为,
所以.同理.
设,,
则,
.
所以,解得.
又,设,有.于是,
解得,即的取值范围是.
4.(2025·湖北十堰·三模)已知点、在抛物线上,为原点,且是以为斜边的等腰直角三角形,斜边长为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若点在圆上,过点分别作的直线、与抛物线相切于、两点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意知,、两点关于轴对称,
设点在轴右侧,则,即点,
将点的坐标代入抛物线方程可得,解得,
故抛物线的方程为.
(2)不妨设点、分别在第一、二象限,直线的方程为,
设点、,
联立得,,
由韦达定理可得,,
由得,则直线的斜率为,
所以,直线的方程为,即,
同理可知,直线的斜率为,直线的方程为,
联立直线、的方程得,
解得,则,故点,
因为点在圆上,所以,且,显然成立,
过点作轴的垂线,垂足为点,
,,
,
令,因为,则,,
所以,
令,则函数在区间上单调递增,在上单调递减,
故当时,取最小值,且最小值为,
当时,取最大值,且最大值为.
因此,的取范围是.
5.(2025·甘肃甘南·模拟预测)已知抛物线,过点的直线l与C交于P,Q两点,设O为坐标原点,当轴时,的周长为.
(1)求C的方程;
(2)若点M为抛物线C上异于原点O的一点,且直线OM与直线l的交点D在直线上.
(ⅰ)证明:过点M与抛物线C相切的直线平行于直线l;
(ⅱ)求面积的取值范围.
【答案】(1);
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【详解】(1)因为轴,所以直线l的方程为,
联立方程得,解得或
故点P,Q的坐标分别为,
所以,
因为的周长为,所以,解得,
故C的方程为;
(2)(ⅰ)证明:由题意知直线l不与坐标轴垂直,故设直线l的方程为,
所以l与直线的交点D的坐标为,
所以OD的方程为,
由消去y并化简,得,易得其两根分别为,
设,则,即.
易知过点M与抛物线C相切的直线的斜率存在且不为0,设其方程为,
与联立消去x并整理,得,
,
整理得,即,所以,
即过点M与抛物线C相切的直线的斜率为,
又直线l的斜率也为,且l过C的内部一点,
所以过点M与抛物线C相切的直线平行于直线l;
(ii),由(i)得消去x,得,
设,则,且,
所以
,
由(i)得,,则M到直线PQ的距离,
所以的面积,
因为幂函数在上单调递增,且,
所以,
故面积的取值范围为.
6.(24-25高二下·贵州黔南·期中)二次函数与抛物线有着千丝万缕的联系,可以用图象“平移”的方式求解二次函数对应的焦点坐标与准线方程,例如:二次函数的图象可以由的图象向上平移2个单位长度得到;而即是抛物线,其焦点坐标为,准线方程为;故二次函数的焦点坐标为,准线方程为.
(1)利用上述方法求二次函数的焦点F的坐标和准线方程;
(2)如图,已知抛物线的焦点在二次函数上,过抛物线上的动点P作二次函数的两条切线、,切点分别为M、N,若直线与直线的斜率乘积为,且,O为坐标原点,求的取值范围.
【答案】(1)焦点坐标为,准线方程为
(2)
【详解】(1)二次函数,它的图象可以由抛物线向上平移个单位长度得到;
抛物线,即的焦点坐标为,准线方程为;
所以二次函数的焦点坐标为,准线方程为.
(2)抛物线的焦点为,所以,解得,故的方程为.
任取点,设过点P的的切线方程为,
将其代入得,
由,化简得,
记、斜率分别为,,则,
因为,即,所以,
设,,
因为在上单调递增,所以,
则,所以的取值范围为.
7.(24-25高二下·安徽安庆·月考)已知抛物线的焦点到直线的距离为.设点为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,,其中,为切点.
(1)当点为直线与轴交点时,求;
(2)证明:直线过定点,并求出定点的坐标;
(3)当点在直线上移动时,求的最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定点为
(3)
【详解】(1)根据题意有,解得,所以抛物线,
因为点为直线与轴交点,所以点坐标为,
易知直线,的斜率存在,不妨设为,
则其方程为,联立方程有,
消去并整理得,
由题意可知,解得,
所以,得,
所以;
(2)依题意,不妨设,直线的方程为,
联立方程,消去并整理得,
所以,解得,所以,
解得,所以,所以切点坐标为,
直线的方程可写作,所以,
由,得,整理得,
,
所以方程有两个根,,不妨记直线的斜率为,的斜率为,
由韦达定理有,,
且由上述可知,,故直线的斜率为,
且的中点坐标为,
则直线的方程为
,
当点在坐标轴时,也过定点,
所以直线过定点;
(3)点坐标为,,,
所以,,
,
所以当点在直线上移动时,求的最小值为
8.(2025·陕西榆林·模拟预测)已知平面上的动点到点的距离与到直线的距离相等,点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设过点的直线交于两点,过点的直线与的另一个交点为,点在与之间.
(i)证明:线段垂直于轴;
(ii)记的面积为的面积为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii).
【详解】(1)设点,由于动点到点的距离与直线的距离相等,
所以点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线.
设此抛物线的方程是,则,故曲线的方程是.
(2)(i)因为直线的斜率不为0,故设的方程为,
联立可得:,,
则,
.
故,故直线与直线关于轴对称,即点与点关于轴对称,所以线段垂直于轴.
(ii)由(i)可知,不妨设,因为点在与之间,所以,
,
则,
令,则,
令,则,解得;
令,解得.
则在上单调递增,在上单调递减,
,所以的取值范围为.
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