专题07 抛物线9大考点(高效培优期末专项训练)高二数学上学期人教B版2019
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内容正文:
专题07 抛物线9大考点
考点01求抛物线的标准方程
考点02抛物线定义的判断及应用
考点03抛物线的筒单性质
考点04抛物线的轨迹方程
考点05直线与抛物线的位置关系
考点06抛物线的弦长问题
考点07抛物线的中点弦问题
考点08抛物线的最值范围问题
考点09直线与抛物线的综合问题
考点01求抛物线的标准方程
1.抛物线的焦点为,点在上,,则 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【详解】因为抛物线,点在上,所以,
因为,所以,即,
因为抛物线的焦点为,准线,,
根据抛物线定义可知,解得,
故选:B.
2.若抛物线上一点到其焦点的距离为,则该抛物线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由焦半径公式可知,解得,
所以抛物线方程为,
故选:A.
3.已知正方形的边长为2,其中三个顶点在抛物线上,则 .
【答案】
【详解】因为正方形的边长为2,其中三个顶点在抛物线上,
根据抛物线和正方形的对称性,不妨设在坐标原点,则点和点关于轴对称,
由正方形的边长为2,所以,,
所以,解得.
故答案为:.
4.已知点在抛物线上,则该抛物线的准线方程为 .
【答案】
【详解】因为点在抛物线上,
所以,解得,
所以抛物线方程为,则,
所以该抛物线的准线方程为,
故答案为:
考点02抛物线定义的判断及应用
5.已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则 .
【答案】
【详解】如图,
由题意知,抛物线的准线方程为,
又点到直线的距离为5,
所以点到准线的距离为,
由抛物线的定义知.
故答案为:
6.抛物线上的一点到轴的距离为12,则与焦点间的距离 .
【答案】
【详解】设点,则,所以,所以,
所以,
故答案为:.
7.设抛物线的顶点为O,焦点为F,准线为l.P是抛物线上异于O的一点,过P作于Q,则线段FQ的垂直平分线( )
A.经过点O B.经过点P C.平行于直线OP D.垂直于直线OP
【答案】B
【详解】如图所示,P为抛物线上异于O的一点,连接,则,
所以QF的垂直平分线经过点P.
故选:B
8.已知抛物线的焦点为,准线为为抛物线上一点,作于点,若为等边三角形,则点的横坐标为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】由抛物线的定义可知,且,过作,
可知D为的中点,
则,即,所以点的横坐标为3.
故选:C
考点03抛物线的筒单性质
9.已知抛物线:与圆:()交于,两点,且,则( )
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【详解】设,(),
由,得,所以.
因为在圆上,所以,得,
故选:A.
10.已知等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线上,则这个等边三角形的边长为 .
【答案】
【详解】由题意可知等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线上,
则另外两个顶点关于x轴对称,如图所示:
设等边三角形边长为a,,则A点横坐标为,
则,代入得,解得(舍去),
故等边三角形的边长为.
故答案为:.
11.已知抛物线的焦点为,是上一点,且到的距离与到的对称轴的距离之差为2,则( )
A. B.1 C.2或4 D.4或36
【答案】D
【详解】因为是上一点,
所以,所以,
由抛物线的定义可得到的距离为,
点到的对称轴的距离为,
则,解得或.
故选:D.
12.抛物线上一点到准线和抛物线的对称轴距离分别为10和6,则该点的横坐标是 .
【答案】1或9
【详解】抛物线的准线方程为,对称轴为轴,
设该点的坐标为,
由题意可得,,则,
即,解得或,
因为,所以或.
故答案为:1或9.
13.在同一坐标系中,方程与的曲线大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由,方程表示焦点在轴上的椭圆,
得,因,故该方程表示焦点在轴上开口向左的抛物线.
故选:D.
14.已知点关于轴的对称点在曲线上,且过点的直线与曲线相交于点,则 .
【答案】16
【详解】因为曲线的方程为,即,
所以由题意及抛物线的对称性,知点在抛物线上,且在轴的下方,
因为直线过此抛物线的焦点.
设,
联立,得,
则,
所以由抛物线的焦点弦长公式得.
故答案为:16.
考点04抛物线的轨迹方程
15.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
【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
16.已知是直线上的一个动点,过点作抛物线的两条切线,,切点分别为,,则的重心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设,,的重心为.
由定理1.1知,则由三角形的重心坐标公式,
可得,
.
于是,,,
由点在直线上得,即.
其中定理1.1及证明:如图,抛物线上两个不同的点,的坐标分别为,,
以,为切点的切线,相交于点,我们称弦为阿基米德的底边.
定理1.1.点的坐标为;
证明:由,则,
所以过点的切线方程为,
过点的切线方程为,联立这两个方程,
消去,可得,再将代入点处的切线方程,
可得.
这表明,点的坐标为.
故选:B.
17.已知A,B两点的坐标分别是,,直线,相交于点M,且,则点M的轨迹方程为 .
【答案】,
【详解】设,则,
整理,得,.
动点的轨迹方程是,.
故答案为:,.
18.在平面内,到定点的距离比到定直线的距离大1的动点的轨迹方程是 .
【答案】
【详解】由已知可得动点满足到定点的距离等于到定直线的距离,
由抛物线定义知动点的轨迹方程为焦点在x轴上的抛物线,且焦点为,则,.因此轨迹方程为:.
故答案为:.
19.已知抛物线,过点的直线与抛物线交于,两点,则线段中点的轨迹方程为 .
【答案】
【详解】由题意知直线的斜率不为0,设的方程为,
联立抛物线方程,得,,
设,则,
设线段中点,则,
即,故线段中点的轨迹方程为,即,
故答案为:
20.设抛物线的焦点为,过点作直线交抛物线于,两点,再以,为邻边作平行四边形,求动点的轨迹方程.
【答案】
【详解】设直线,代入抛物线方程,得,
设,,则,即,
所以,
法一:设,因为,的中点坐标相同,且,
则,即,消去得,
由于,则,故动点的轨迹方程为;
法二:设,易知,则平行四边形对角线的交点为,
而,两式相减得,则,
为直线的斜率,且在直线上得,,代入上式得,
又因为点在抛物线的内部,可得,
所以,故动点的轨迹方程为.
考点05直线与抛物线的位置关系
21.已知抛物线的焦点为,过点且与抛物线有唯一公共点的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】C
【详解】由抛物线的方程为知.
当过点的直线斜率不存在,即直线与轴重合时,满足直线与地物线有唯一公共点.
当过点的直线斜率为0时,直线方程为,满足直线与抛物线有唯一公共点.
当过点的直线斜率存在且不为0时,设直线方程为,
由得关于的方程,
令,解得,此时满足条件的直线有1条.
综上,过点与抛物线有唯一公共点的直线有3条,
故选:C.
22.已知直线和抛物线,则“”是“直线与抛物线恰有一个公共点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分又不必要条件 D.充要条件
【答案】A
【详解】分析充分性:
当时,将代入抛物线的方程,
整理得,此时,
即直线与抛物线恰有一个公共点,因此充分性成立;
分析必要性:
将直线代入抛物线,整理得,
当时,令
解得.
当时,此时直线方程为,此时直线与抛物线恰有一个公共点.
综上可知,当直线与抛物线恰有一个公共点时,或,
故“”是“直线与抛物线恰有一个公共点”的充分不必要条件.
故选:A
23.已知抛物线C的方程为,过点和点的直线l与抛物线C没有公共点,则实数t的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】当时,直线,与抛物线有交点,所以,
设直线的方程为,
联立直线与抛物线方程,得,消元整理,得,
由于直线与抛物线无公共点,即方程无解,故有,解得或.
故选:A
24.(多选)已知抛物线过点,则( )
A.拋物线的标准方程可能为
B.抛物线的标准方程可能为
C.过点与抛物线只有一个公共点的直线有一条
D.过点与抛物线只有一个公共点的直线有两条
【答案】ABD
【详解】对于选项A,当抛物线开口向右时,设抛物线的方程为,将代入抛物线中得,则拋物线的方程为,故A正确;
对于选项B,当抛物线开口向下时,设抛物线的方程为,将代入拋物线中得,则抛物线为,故B正确;
对于C、D选项,过点与对称轴平行的直线,以及抛物线在点处的切线都与抛物线只有一个公共点,故C错误,D正确.
故选:ABD.
25.若抛物线图像上一点到直线距离的最小值为,则( )
A. B.8 C.8或 D.
【答案】B
【详解】由得:,
由题意知直线与抛物线无交点,
所以,
设抛物线上任一点为,
则点到直线的距离为:
,
因为,所以,
所以,
所以当时,,
解得:,
故选:B.
26.已知抛物线的焦点为,以和的准线上的两点为顶点可以构成边长为的等边三角形.
(1)求的方程;
(2)讨论过点的直线与的交点个数.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】
【详解】(1)由题意得焦点,准线方程为,
以焦点和的准线上的两点为顶点可以构成边长为的等边三角形,
而这个等边三角形的高为,
即焦点到准线的距离,解得(负值舍去),
所以的方程为.
(2)若直线的斜率存在,设的方程为.
由方程组可得.
(Ⅰ)当时,解得,此时方程只有一个实数解,与只有一个公共点;
(Ⅱ)当时,方程的根的判别式为,
(ⅰ)由,解得或,此时方程有两个相等的实数解,与只有一个公共点;
(ⅱ)由,解得或,此时方程有两个不等的实数解,与有两个公共点;
(ⅲ)由,解得,或,此时方程没有实数解,与没有公共点;
若直线的斜率不存在,则直线的方程为,易知与没有公共点.
综上,当的方程为或的斜率或时,与的交点个数为0;当的斜率或1或时,与的交点个数为1;当的斜率时,与的交点个数为2.
考点06抛物线的弦长问题
27.已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,若,则( )
A.12 B.10.5 C.9 D.7.5
【答案】C
【详解】抛物线的焦点为,准线为.如图,
取的中点为,分别过作准线的垂线,垂足分别为.
由抛物线的定义可知,则.
设,则,,又,,
所以,
又,即,解得.
所以.
故选:C
28.设抛物线的焦点为,不经过的直线与交于、两点,与轴交于点,已知点的坐标为,且与的面积之比是,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】由题知点在抛物线上,故,即.
所以抛物线的方程为,焦点为,准线方程为,
如图,,,
所以,
又由点知,故,
所以
故选:B
29.已知抛物线的焦点为,斜率为的直线与抛物线交于,两点,则的值为 .
【答案】
【详解】由直线与抛物线交于,,设,,直线的斜率为,
由抛物线定义,可得,,
又弦长,
所以.
故答案为:
30.已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与抛物线C交于P,Q两点,线段PQ的中点的纵坐标为1,且,则 .
【答案】1
【详解】设直线PQ的方程为,,.
由消去得,,
则,.
因为线段PQ的中点的纵坐标为1,所以,则.
因为,所以,
即,解得.
故答案为:
31.已知是抛物线的焦点,是准线,过作圆的切线,与抛物线交于点、两点(在的上方),过作的垂线,垂足为,则的面积为 .
【答案】
【详解】由题可得抛物线的焦点,准线方程为:,
过作圆的切线,显然切线的斜率存在,不妨设切线方程为:,
由于圆的圆心为,半径,
则,解得:,
根据对称性,不妨取切线斜率为,则切线方程为,
联立,得:,
解得:或,
因为在的上方,所以点,
由于过作的垂线,垂足为,则,
所以,点到直线的距离,
则,
故答案为:
32.已知为坐标原点,为抛物线:的焦点,是上异于的一点,且点到的距离比到轴的距离大1.
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线相交于,两点,且,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】
【详解】(1)设点,由题可知,由抛物线定义知,
所以,所以,则抛物线的方程为.
(2)易知的斜率一定存在,设的方程为,设.
由消去得,
则,且,
,
由,化简整理得,解得(舍去)或,
所以,即的方程为.
33.已知抛物线的顶点在原点,焦点在坐标轴上且经过点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若抛物线的焦点在x轴上,一条斜率为的直线过该抛物线C的焦点,且与C交于A,B两点,求弦的长度.
【答案】(1)或
(2)
【分析】
【详解】(1)若抛物线焦点在轴上,则可设,
抛物线经过点,,解得:,
抛物线方程为:;
若抛物线焦点在轴上,则可设,
抛物线经过点,,解得:,
抛物线方程为:,
综上所述:抛物线的方程为:或.
(2)由(1)知:抛物线的方程为:,焦点为,
则直线,
代入抛物线方程,消去得,则,显然,
所以,,
则.
考点07抛物线的中点弦问题
34.直线被抛物线截得的线段的中点坐标是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】联立,则,
设直线与抛物线交点,
则,故,
所以线段的中点坐标是.
故选:B.
35.已知抛物线,直线与抛物线相交于,且的中点为,则 .
【答案】
【详解】又中点在直线上,
所以,即,故直线的方程为
设,联立方程得,
所以,,
因为的中点为,
所以,解得,满足判别式,
故.
故答案为:
36.若直线经过抛物线焦点,且与抛物线相交于两点,且,则的中点横坐标为 .
【答案】
【详解】记为焦点到准线的距离,
则,,
分别过点作准线的垂线,垂足分别为,
直线经过抛物线焦点,且与抛物线相交于两点,
根据抛物线的定义得到,
设,
,
,
,
,,,,
的中点横坐标为,
故答案为:.
37.在平面直角坐标系中,点到点的距离比它到直线的距离小3,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)已知直线与曲线交于两点,且的中点为,求证:以为直径的圆过点.
【答案】(1).
(2)证明见解析
【分析】
【详解】(1)由点到点的距离比它到直线的距离小3,
则点到点的距离等于点到直线的距离,
因此点的轨迹是以点为焦点,直线为准线的抛物线.
设曲线的方程为,则,得,
所以点的轨迹的方程为.
(2)由题意可得直线的斜率存在且不为0,设为,
则直线的方程为,
设,联立,得,
则,,
因为的中点为,所以,即,所以,
故,,
所以,
所以,所以以为直径的圆过点.
38.在抛物线中,若直线与抛物线相交于两点,是弦的中点,弦所在直线的斜率为,求证:.
【答案】证明见解析
【详解】如图:
设两点的坐标分别为,则有
①②,得.所以.
又因为,,
所以.
39.已知抛物线的准线方程为,焦点为F,是抛物线上的一点,O为坐标原点.
(1)求抛物线C的方程及;
(2)已知直线l与抛物线交于A,B两点,使点恰为的重心,求直线l的斜率k.
【答案】(1),;
(2)3.
【分析】
【详解】(1)抛物线的准线方程为,则,解得,
抛物线的方程为,由是抛物线上,得,解得,
所以抛物线C的方程为,.
(2)设,由点为的重心,得,
解得,由点在抛物线上,得,
两式相减,得,即,
所以直线l的斜率.
40.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,是否存在直线,使得点是弦的中点?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【分析】
【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)不存在符合题意的直线,理由如下:
方法一:假设存在符合题意的直线,设,
则两式相减,得,即,
所以直线的斜率,
若点是的中点,则,所以,
所以直线的方程为,即.
联立方程组,消去得,,方程组无解
即该直线与抛物线没有两个交点,不符合题意,即直线不存在.
方法二:假设存在符合题意的直线,设,
依题直线的斜率不为0,设其方程为,
联立方程组,消去x得,
所以,
则,解得,
所以,解得,
此时,与矛盾,
所以假设不成立,即符合题意的直线不存在.
考点08抛物线的最值范围问题
41.过抛物线的焦点作两条互相垂直的弦,,设为抛物线上的一个动点,,若,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.4
【答案】A
【详解】抛物线方程为,根据抛物线的标准形式,其焦点为,准线方程为.
因与垂直,故直线的斜率存在且不为0,直线过焦点,
设直线的方程为.
将直线方程代入抛物线方程,联立得:,
所以,方程的判别式,
设、,
由韦达定理得:
因,,故:
因,故直线的方程为.
同理可得.
根据题设,将、代入得,
即,解得,故抛物线方程为,
此时焦点,准线方程为.
设点到准线的垂线段为(为垂足),
则,因此,
表示点到准线的距离与到点的距离之和.
根据几何最短路径原理,当点为线段与抛物线的交点时,距离和最小.
此时的坐标为,则,即.
综上,的最小值为.
故选:A
42.在平面直角坐标系中,已知两点,点在直线上,若为抛物线上一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】方法一:因为直线的斜率,所以直线的方程为,即,
易知抛物线与直线没有交点,
设点,则点到直线的距离,
所以当时,取得最小值,.
方法二:设直线与直线平行,,且与抛物线相切,
联立得,令解得,
则与的切点为,则.
故选:C
43.已知是抛物线上的动点,是圆上的动点,若的焦点为,则的最小值为 .
【答案】/
【详解】由题意知的准线为,设点到的距离为,
则由抛物线定义可得,
圆的圆心为,半径为,则到的距离,
则,
当且仅当都在直线上,且在下方时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
44.如图所示点是抛物线的焦点,点、分别在抛物线及圆的实线部分上运动,且总是平行于轴,则的周长的取值范围是 .
【答案】
【详解】过点作准线的垂线,垂足为,
则的周长为,
由可得:,所以,故的周长的取值范围为.
故答案为:
45.若点是抛物线上的一动点,点是直线上的一动点,则线段的长度的最小值为 .
【答案】
【详解】设与直线平行且与抛物线相切的直线方程为,
联立,得,
所以,得,所以线段的长度的最小值为两条平行线间的距离,
则.
故答案为:.
46.已知抛物线的焦点为,准线为,点在抛物线上,于点.若是锐角三角形,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题意得,
由抛物线的定义得,所以,
由于是锐角三角形,则为锐角,
在轴上取一点,由轴,所以,则为锐角,
设点,,
则,所以,
则,
故答案为:.
考点09直线与抛物线的综合问题
47.(多选)已知为坐标原点,抛物线的焦点为,点在的准线上,过的直线与交于不同的两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【详解】由题可知,,故,故抛物线.
对于A:,故A正确;
对于B:易知直线的斜率存在,且不为0,故可设直线,,
联立直线与抛物线可得,,消得,,
解得或,.
,故B正确;
对于C:过点作准线的垂线,由抛物线的性质可知,,
故.
由B可知,,或,由对称性,不妨令,则,则,,,即,故C错误;
对于D:由B可知,,.
由抛物线的性质可知,,
故,故D正确.
故选:ABD.
48.在平面直角坐标系中,已知抛物线上一点到焦点的距离为5.过点的直线与抛物线交于不同的两点、.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若的面积为20,求直线的方程;
(3)若直线交轴于点,直线交轴于点,且,,求证:为定值.
【答案】(1);
(2)或;
(3)证明见解析.
【分析】
【详解】(1)抛物线的准线方程为,
根据抛物线的定义,点到焦点的距离等于到准线的距离,
即:,解得,故抛物线的标准方程为;
(2)由(1)得焦点,又,则,
易得直线的斜率是存在的,设直线的方程为,
联立,消去,整理得:
,设,
由,得,
由韦达定理,,,
故的面积,代入得:
,得,
又,故:
,解得
满足,因此直线的方程为或;
(3)由在抛物线上,代入得,
又,故,即,
易得直线的斜率是存在的,设直线的方程为,
,,由(2)知,,
直线的斜率为:,
故直线的方程为:,
令,得,即,又
故,,由,得
故,即,
同理,直线交轴于,得,
故
代入,,得
故,为定值.
49.在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,直线与抛物线有且只有一个交点.
(1)求交点的坐标及抛物线的标准方程;
(2)在轴上是否存在一点异于点),使过该点的直线与抛物线交于不同的两点(异于点),与直线交于点,且满足,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)答案见解析
(2)存在点
【分析】
【详解】(1)联立方程组
消去,整理得,
因为直线与抛物线有且只有一个交点,所以,
解得或(舍去).所以,
即方程为,即,∴
∴,
(2)由题意可知,该直线的斜率存在且不为,
故可设该直线方程为,由可知,
在方程中,令,得,
所以,所以,
联立,得,,
设,所以,
而,同理可得,
所以
,
因为,
得,化简,得,
所以或(舍去).
综上可知,存在点满足条件.
50.已知抛物线,过焦点F的动直线l与抛物线交于A,B两点,线段AB的中点为M.
(1)当直线l的倾斜角为时,,求抛物线G的方程;
(2)对于(1)问中的抛物线G,若点,求证:为定值,并求出该定值.
【答案】(1);
(2)证明见解析,6.
【分析】
【详解】(1)由题意知,设直线的方程为,
由 得:,所以,
所以,所以,
故抛物线的方程为
(2)由(1)抛物线的方程为,
当直线的斜率为0时,直线的方程为,直线与抛物线只有一个交点,与已知矛盾,
故直线的斜率不为0,故可设的方程为
消去得:,设,
则,
所以,
,即 ,
所以 .
所以:为定值,该定值为6.
51.已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与C交于A,B两点,且,O为坐标原点.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C的准线交于点P,过点P作直线交C于M,N两点,且直线与的倾斜角互补.
(ⅰ)求直线所过定点的坐标;
(ⅱ)证明:A,B,M,N四点共圆.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)直线过定点;(ⅱ)证明见解析
【分析】
【详解】(1)由题知,设两点的坐标分别为,
显然直线的斜率为0时不合题意,则设直线的方程为,
联立方程消去整理得,
则,,,
所以,
所以,解得,
所以的方程为.
(2)(ⅰ)由(1)知的准线方程为,直线的方程为,
令,得,即点的坐标为,
由直线的斜率为,直线与直线的倾斜角互补,知直线的斜率为,
故直线的方程为,即,
故直线过定点.
(ⅱ)设点的坐标为.
联立方程消去后整理得,故,
由(1)知,,
直线的斜率为,同理可得直线的斜率为.
又,
所以直线与直线互相垂直,故点在以线段为直径的圆上,
同理可得点在以线段为直径的圆上,
故,,,四点共圆.
52.已知为坐标原点,抛物线的焦点为,点是抛物线上的动点(点P不在x轴上).当时,.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若的角平分线与y轴相交于点,直线PQ与抛物线C的准线相交于点T.
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【分析】
【详解】(1)抛物线的准线方程为,
由点在抛物线上,所以,可得,
又,则,所以,可得,
故抛物线的标准方程为.
(2)(ⅰ)由(1)可得,准线方程为,
由点在抛物线上,有,
当时,解得,不妨取,此时的角平分线为,
令可得,即,此时,同理取也可得到;
当时,可得直线的方程为,
又由的角平分线与轴交于点,可得,且点到轴的距离与到直线 的距离相等.
可得,有,
有,有,
有,有或,
可得或,
又由,可得,故;
综上可得;
(ⅱ)当时取,此时,所以的方程为,即,
由,解得,即,显然满足;
当时,由(ⅰ)可得,可得直线的方程为,整理为;
又由抛物线的准线方程为,代入到直线的方程,可得,
可得点的坐标为;
直线的斜率,
又由,所以;
综上可得.
53.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
【分析】
【详解】(1)解:由抛物线的性质,可得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)解:①设,由,得到,所以,
则直线,即,同理可得,,
又点在切线上,所以,
故直线的方程为,即,
因为,所以,
又因为,所以,可得,所以点在定直线上,
②设
由①有直线,过点,直线,
联立方程组,整理得,所以,
又由方程组,整理得,所以,
因为,
因为在第一象限,所以,
又因为,且,可得,得到,
两式相乘可得,
因为,所以,得到,
所以,解得,
由 ,解得或,
当时,;
当时,,
又因为,所以,所以.
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专题07 抛物线9大考点
考点01求抛物线的标准方程
考点02抛物线定义的判断及应用
考点03抛物线的筒单性质
考点04抛物线的轨迹方程
考点05直线与抛物线的位置关系
考点06抛物线的弦长问题
考点07抛物线的中点弦问题
考点08抛物线的最值范围问题
考点09直线与抛物线的综合问题
考点01求抛物线的标准方程
1.抛物线的焦点为,点在上,,则 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.若抛物线上一点到其焦点的距离为,则该抛物线的方程为( )
A. B. C. D.
3.已知正方形的边长为2,其中三个顶点在抛物线上,则 .
4.已知点在抛物线上,则该抛物线的准线方程为 .
考点02抛物线定义的判断及应用
5.已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则 .
6.抛物线上的一点到轴的距离为12,则与焦点间的距离 .
7.设抛物线的顶点为O,焦点为F,准线为l.P是抛物线上异于O的一点,过P作于Q,则线段FQ的垂直平分线( )
A.经过点O B.经过点P C.平行于直线OP D.垂直于直线OP
8.已知抛物线的焦点为,准线为为抛物线上一点,作于点,若为等边三角形,则点的横坐标为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
考点03抛物线的筒单性质
9.已知抛物线:与圆:()交于,两点,且,则( )
A. B. C.2 D.1
10.已知等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线上,则这个等边三角形的边长为 .
11.已知抛物线的焦点为,是上一点,且到的距离与到的对称轴的距离之差为2,则( )
A. B.1 C.2或4 D.4或36
12.抛物线上一点到准线和抛物线的对称轴距离分别为10和6,则该点的横坐标是 .
13.在同一坐标系中,方程与的曲线大致是( )
A. B.
C. D.
14.已知点关于轴的对称点在曲线上,且过点的直线与曲线相交于点,则 .
考点04抛物线的轨迹方程
15.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.
16.已知是直线上的一个动点,过点作抛物线的两条切线,,切点分别为,,则的重心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
17.已知A,B两点的坐标分别是,,直线,相交于点M,且,则点M的轨迹方程为 .
18.在平面内,到定点的距离比到定直线的距离大1的动点的轨迹方程是 .
19.已知抛物线,过点的直线与抛物线交于,两点,则线段中点的轨迹方程为 .
20.设抛物线的焦点为,过点作直线交抛物线于,两点,再以,为邻边作平行四边形,求动点的轨迹方程.
考点05直线与抛物线的位置关系
21.已知抛物线的焦点为,过点且与抛物线有唯一公共点的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
22.已知直线和抛物线,则“”是“直线与抛物线恰有一个公共点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分又不必要条件 D.充要条件
23.已知抛物线C的方程为,过点和点的直线l与抛物线C没有公共点,则实数t的取值范围是( )
A. B.
C. D.
24.(多选)已知抛物线过点,则( )
A.拋物线的标准方程可能为
B.抛物线的标准方程可能为
C.过点与抛物线只有一个公共点的直线有一条
D.过点与抛物线只有一个公共点的直线有两条
25.若抛物线图像上一点到直线距离的最小值为,则( )
A. B.8 C.8或 D.
26.已知抛物线的焦点为,以和的准线上的两点为顶点可以构成边长为的等边三角形.
(1)求的方程;
(2)讨论过点的直线与的交点个数.
考点06抛物线的弦长问题
27.已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,若,则( )
A.12 B.10.5 C.9 D.7.5
28.设抛物线的焦点为,不经过的直线与交于、两点,与轴交于点,已知点的坐标为,且与的面积之比是,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
29.已知抛物线的焦点为,斜率为的直线与抛物线交于,两点,则的值为 .
30.已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与抛物线C交于P,Q两点,线段PQ的中点的纵坐标为1,且,则 .
31.已知是抛物线的焦点,是准线,过作圆的切线,与抛物线交于点、两点(在的上方),过作的垂线,垂足为,则的面积为 .
32.已知为坐标原点,为抛物线:的焦点,是上异于的一点,且点到的距离比到轴的距离大1.
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线相交于,两点,且,求的方程.
33.已知抛物线的顶点在原点,焦点在坐标轴上且经过点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若抛物线的焦点在x轴上,一条斜率为的直线过该抛物线C的焦点,且与C交于A,B两点,求弦的长度.
考点07抛物线的中点弦问题
34.直线被抛物线截得的线段的中点坐标是( ).
A. B. C. D.
35.已知抛物线,直线与抛物线相交于,且的中点为,则 .
36.若直线经过抛物线焦点,且与抛物线相交于两点,且,则的中点横坐标为 .
37.在平面直角坐标系中,点到点的距离比它到直线的距离小3,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)已知直线与曲线交于两点,且的中点为,求证:以为直径的圆过点.
38.在抛物线中,若直线与抛物线相交于两点,是弦的中点,弦所在直线的斜率为,求证:.
39.已知抛物线的准线方程为,焦点为F,是抛物线上的一点,O为坐标原点.
(1)求抛物线C的方程及;
(2)已知直线l与抛物线交于A,B两点,使点恰为的重心,求直线l的斜率k.
40.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,是否存在直线,使得点是弦的中点?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
考点08抛物线的最值范围问题
41.过抛物线的焦点作两条互相垂直的弦,,设为抛物线上的一个动点,,若,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.4
42.在平面直角坐标系中,已知两点,点在直线上,若为抛物线上一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
43.已知是抛物线上的动点,是圆上的动点,若的焦点为,则的最小值为 .
44.如图所示点是抛物线的焦点,点、分别在抛物线及圆的实线部分上运动,且总是平行于轴,则的周长的取值范围是 .
45.若点是抛物线上的一动点,点是直线上的一动点,则线段的长度的最小值为 .
46.已知抛物线的焦点为,准线为,点在抛物线上,于点.若是锐角三角形,则的取值范围是 .
考点09直线与抛物线的综合问题
47.(多选)已知为坐标原点,抛物线的焦点为,点在的准线上,过的直线与交于不同的两点,则( )
A. B. C. D.
48.在平面直角坐标系中,已知抛物线上一点到焦点的距离为5.过点的直线与抛物线交于不同的两点、.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若的面积为20,求直线的方程;
(3)若直线交轴于点,直线交轴于点,且,,求证:为定值.
49.在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,直线与抛物线有且只有一个交点.
(1)求交点的坐标及抛物线的标准方程;
(2)在轴上是否存在一点异于点),使过该点的直线与抛物线交于不同的两点(异于点),与直线交于点,且满足,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
50.已知抛物线,过焦点F的动直线l与抛物线交于A,B两点,线段AB的中点为M.
(1)当直线l的倾斜角为时,,求抛物线G的方程;
(2)对于(1)问中的抛物线G,若点,求证:为定值,并求出该定值.
51.已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与C交于A,B两点,且,O为坐标原点.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C的准线交于点P,过点P作直线交C于M,N两点,且直线与的倾斜角互补.
(ⅰ)求直线所过定点的坐标;
(ⅱ)证明:A,B,M,N四点共圆.
52.已知为坐标原点,抛物线的焦点为,点是抛物线上的动点(点P不在x轴上).当时,.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若的角平分线与y轴相交于点,直线PQ与抛物线C的准线相交于点T.
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)证明:.
53.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.
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