内容正文:
抛物线焦点弦的性质、抛物线中参数范围问题专项训练
抛物线焦点弦的性质、抛物线中参数范围问题专项训练
考点目录
抛物线焦点弦的性质
抛物线中参数范围问题
考点一 抛物线焦点弦的性质
例1.(2026·重庆·模拟预测)直线与x轴相交于点A,与抛物线的准线相交于点B,过点B作C的准线的垂线与C相交于点D,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】先根据直线 的方程求出点和点的坐标,再根据抛物线的定义和已知条件求出点的坐标,最后将点的坐标代入抛物线方程,进而求出的值.
【详解】对于直线 ,令 ,可得 ,解得 ,所以点 的坐标为.
把代入直线,可得,所以点的坐标为,
因为垂直于准线,所以;
把代入抛物线方程,可得,即,解得 ,所以点 的坐标为 ;
已知 ,且 ,则 ,
即 ,化简得,解得 .
例2.(2026·陕西渭南·二模)若直线与抛物线交于,两点,为抛物线的焦点,则( )
A. B.8 C.10 D.
【答案】C
【分析】联立直线与抛物线方程,根据抛物线的定义结合韦达定理即可求得结果.
【详解】由题意可知,抛物线的准线为,设,
则根据抛物线的定义可知.
因为直线与抛物线交于,两点,
所以联立方程可得,化简得.
根据韦达定理得,所以.
例3.(25-26高二下·浙江·期中·多选)抛物线,分别为坐标原点和抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,表示直线的斜率,则下列结论正确的是( )
A.当时,弦长等于8 B.的最小值为6
C.为定值 D.当存在时,的中垂线恒过定点
【答案】AC
【分析】设,对于A,求出直线的方程,联立方程,再根据焦点弦公式求解即可;对于B,设直线的方程为,联立方程,利用韦达定理求出,再根据焦半径公式结合基本不等式即可判断;对于C,根据数量积的坐标公式判断即可;对于D,求出中垂线的方程判断即可.
【详解】由题意,设,
对于A,当时,直线的方程为,
联立,消得,,
则,
所以,故A正确;
对于B,易得直线的斜率不为零,设直线的方程为,
联立,消得,
则,所以,
则,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为,故B错误;
对于C,由B选项得,
即为定值,故C正确;
对于D,由B选项得,
则线段的中点坐标为,线段的中垂线所在直线的斜率为,
所以中垂线所在直线的方程为,
即,
该方程含三次项,无法对任意找到固定点使得等式成立,
所以当存在时,的中垂线不过定点,故D错误.
例4.(2026·新疆乌鲁木齐·模拟预测·多选)已知抛物线的焦点为,准线为为坐标原点,过的直线交于两点,过点作的垂线,垂足为,则( )
A.的最小值为3
B.平分
C.当时,与轴夹角为
D.直线恒过定点
【答案】ABD
【详解】A:设过焦点的直线为,代入抛物线方程,得,
设,,则,,
由焦点弦长公式可得,
当时,,故A正确;
B:由抛物线定义,,故为等腰三角形,,
又轴,故,因此,即平分,故B正确;
C:由,得,代入抛物线方程得,
直线的斜率,故直线与轴夹角为或,不是,故C错误;
D:点,直线的方程为,
代入原点验证可得左边,
结合,代入可得右边,
可验证当时,,即直线恒过原点,故D正确.
例5.(2026·上海·二模)已知焦点为F的抛物线上有两点A和B,且,E为A和B的中点,过点E作C的准线的垂线,垂足为H,则的最小值为________.
【答案】
【分析】设,,根据中位线定理以及抛物线定义可得,在中,由余弦定理以及基本不等式可得,即可求得的最小值.
【详解】设,,作垂直抛物线的准线于点,垂直抛物线的准线于点.
由抛物线的定义,知,,根据中位线定理以及抛物线定义可得,
由余弦定理得,又,
∴,当且仅当时,等号成立,
∴,
∴,即的最小值为.
例6.(2026·湖北鄂州·模拟预测)已知抛物线的焦点为,第一象限内的两点在抛物线上,且满足,若线段中点的纵坐标为,则___________.
【答案】
【分析】利用抛物线定义,将焦半径差转化为两点纵坐标差;结合中点纵坐标解出。再通过点在抛物线上,用纵坐标表示横坐标,得到两点横坐标之差。最后代入两点间距离公式,建立关于的方程求解.
【详解】由抛物线定义可得的准线为,
则,,由,
得:,
又中点纵坐标为,即,得,
联立,解得,
又因为在第一象限且在抛物线上,
所以:,,
得,由两点距离公式,
代入:.
变式1.(2026·辽宁大连·一模)过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,过点A作C的切线l,交x轴于点M,过点B作l的平行线交x轴于点N,则的最小值是( )
A.8 B.6 C.5 D.4
【答案】D
【分析】利用导数的几何意义求出抛物线的切线,设出直线的方程与抛物线的方程联立,结合一元二次方程根与系数关系、根的判别式进行求解即可.
【详解】抛物线焦点的坐标为,
由题意可知如果直线存在斜率,显然不为零,
所以设直线的方程为,
于是有,
设,可得,
由韦达定理得,
即,
因为抛物线对称轴为横轴,所以不妨设,
当时,由,
所以该抛物线在点处的切线的斜率为,
所以切线方程为,令,得,即,
由题意可知直线的斜率也为,
所以直线的方程为,
令,得,即,
故,
可得当时,有最小值.
变式2.(2026·安徽池州·二模)设O为坐标原点,F为抛物线的焦点,过F作x轴的垂线交C于两点,点M在C上(异于点),且M在x轴上的正投影为N,则四边形的面积( )
A.与成正比 B.与成正比
C.与成正比 D.与成正比
【答案】B
【分析】根据已知求得,结合确定、,即可得.
【详解】由题意,代入,则,故,
所以,而,
由,则,A错,B对,
由,则,C、D错.
变式3.(25-26高三下·安徽合肥·月考·多选)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,O为坐标原点,过点F的直线与抛物线C交于A,B两点,分别过点A,B作l的垂线,垂足分别为M,N,若△AMF为等边三角形,则( )
A.直线AB的斜率为 B.
C.△AMF的周长为12 D.B,O,M三点共线
【答案】BCD
【分析】对A,根据抛物线定义得,结合为等边三角形推出直线倾斜角,得斜率判断;对B,先求出点的坐标,得到直线的方程,联立抛物线方程求出点的横坐标,结合抛物线定义得等于点到准线的距离,计算得判断;对C,由抛物线定义得等边的边长等于,计算得,计算周长判断;对D,求出点、的坐标,分别计算直线和的斜率,得斜率相等且共过原点,据此判断.
【详解】对于A:已知为等边三角形,结合轴,,可得 ,
因此直线的倾斜角为或,斜率。选项A仅给出斜率为,不全面,A错误;
对于B:设,由为等边三角形,得,,
因此,结合 ,代入等式,
解得(舍去),直线过,方程为,
联立整理得,由韦达定理得,
已知,故,因此,B正确;
对于C:由推导得 的边长为,因此周长为 ,C正确;
对于D:分两种情况验证共线:
若,则,,所以,,,三点共线;
若,则,,同理可得,三点共线.
因此D正确.
变式4.(25-26高三下·河南安阳·月考·多选)已知抛物线的焦点为,准线为,,是上两动点,过,(均与坐标原点不重合)分别作的切线,两切线交于点,则下列说法正确的是( )
A.若,则直线恒过点
B.若,则直线的方程为
C.若直线过点,则点必在准线上,且
D.若点在准线上,则的面积的最小值为8
【答案】ABC
【分析】设,,由得,设直线的方程为,直线与抛物线联立方程组计算可判断A;求导,根据导数的几何意义计算可判断B;结合B可判断点必在准线上,由可判断,进而可判断C;结合前面的结论,由三角形面积公式计算可判断D.
【详解】设,.
对于A,若,则,即,
又,,则,
因为,均与坐标原点不重合,所以,则,
设直线的方程为,与联立,
得,则,
所以,解得,即直线恒过点,故A正确;
对于B,由,得,则,
则点处的切线方程为,
即,又,
所以,即,
同理可得点处的切线方程为,
因为两切线相交于点,所以,
可知点,均在直线上,
所以直线的方程为,故B正确;
对于C,若直线过焦点,
则,解得,因为准线的方程为,
所以点必在准线上,即,
当时,,又,
显然,即,
当时,,平行于轴,与轴重合,依然垂直,故C正确;
对于D,由前面的分析可知,“点在准线上”等价于“直线过焦点”,
设,联立,得,
,,
点到直线的距离,
,
易知,即时,,故D错误.
变式5.(2026·湖北宜昌·二模)已知圆与圆外切于点,且直线是圆与圆的一条公切线,则的最小值为__________.
【答案】8
【分析】根据已知条件分析得到点与满足抛物线定义,确定与在抛物线上,且线段是抛物线的焦点弦,求出焦点弦的最小值通径即可求解.
【详解】根据题意点与满足到定点的距离等于到直线的距离,
所以与在抛物线上,,线段是抛物线的焦点弦,
又抛物线的焦点弦最小值为抛物线的通径,所以的最小值为.
变式6.(2026·山东济宁·二模)已知抛物线的焦点为,直线过点且与交于,两点,为坐标原点,若是,的等比中项,则________
【答案】8
【分析】设直线,与抛物线方程联立可得韦达定理,结合等比中项可得,进而可求弦长.
【详解】由题意可知:,
设直线,,,
则,,,
联立方程,消去x可得,
则,,
因为是,的等比中项,则,
可得,即,
所以.
考点二 抛物线中参数范围问题
例1.(25-26高三上·湖北武汉·开学考试)在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于两点.
(1)若,求抛物线的方程;
(2)已知抛物线上存在关于直线对称的相异两点和.
①求的取值范围;
②求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)利用直线与抛物线相交,通过联立方程,借助弦长公式求出抛物线方程;
(2)①依题意可知直线垂直平分线段,设方程为,与抛物线方程联立,利用中点在直线上以及判别式大于零求出的取值范围即可;②解法一,利用向量数量积的坐标表示结合韦达定理求解即可;解法二,设以为直径的圆为,结合韦达定理证明点在圆上即可.
【详解】(1)设,,
联立方程消去得,
则,
所以,
解得或(舍去),
所以抛物线的方程为
(2)①依题意可知直线垂直平分线段,
所以直线的斜率为,设其方程为,
代入中消去可得到:(*),
设,,则,
因为的中点在直线上,所以,
又因为在直线上,所以,
因为方程(*)有两个相异实根,所以,解得,
故所求的取值范围是
②设,,,,
方法一:,,
则
,
因为,,
所以,,
则,
又因为,即,
所以
.
方法二:以为直径的圆为,
即,
由(1),因为,所以,
所以代入方程,
可化为,
即,
记以为直径的圆的圆心为,
因为线段的中点,所以,
又
,
所以,
所以以为直径的圆过点,
所以,的值为0.
例2.(25-26高二上·广东广州·期末)已知直线与抛物线交于异于原点的两点,.
(1)若,,求证:;
(2)若,过作的垂线,垂足为,求的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)将直线方程与抛物线方程联立,由韦达定理得:,,利用向量的数量积,计算即可.
(2)将直线方程与抛物线方程联立,由韦达定理得:,,由,得,,将代入直线和直线 的垂线方程,计算即可.
【详解】(1)当,时,直线的方程为:,
直线与抛物线交于异于原点O的两点,,
将直线方程与抛物线方程联立,
整理得:,由韦达定理得: ,,
,
,
,,,
,,
,
.
(2)直线的方程与抛物线的方程交于,两点,
联立得,整理得:,
由韦达定理得: ,,
,
,,,
,,
,
,
,解得:,
直线与抛物线交于异于原点的两点,
,,
直线的方程,即,
则直线过点,
过作的垂线,垂足为,则垂线的斜率为,
垂线的方程为,
在直线上,又在垂线上,
,,
,整理得:,
,
,
,
,
的范围为.
例3.(25-26高三上·云南昆明·月考)已知抛物线的焦点为,过点的直线与相交于两点,且,
(1)若为线段AC的中点,
(i)求直线的斜率;
(ii)求|AC|;
(2)若点在抛物线上,满足,求取值范围.
【答案】(1)(i);(ii)6
(2)
【分析】(1)(i)由题意可求得,可求得,进而求得直线的斜率;(ii)利用求解即可;
(2)求得直线BC的斜率为,线BP的斜率为,利用已知可得,进而可得,可求得取值范围.
【详解】(1)(i)由题意知,焦点,因为为线段AC的中点,所以,即,
所以,即,所以直线的斜率为.
(ii)由题意及(1),.
(2)由题意知,直线BC的斜率为,
同理直线BP的斜率为,
因为,所以,所以,
又因为直线BC的方程为,所以点在直线BC上,
所以,所以,
所以,
所以,因为,所以,
当且仅当,即满足,所以取值范围为.
变式1.(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)
【分析】(1)首先求出点坐标,再由焦半径公式得到方程,求出,即可得解;
(2)设,根据三点共线求出,设,由,得,,代入抛物线方程,即可得解;
(3)推导可得,,设,,由面积公式及不等关系得到,设,即可求出的取值范围.
【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.
变式2.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知抛物线的准线方程为,直线交抛物线于,两点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若,求的值;
(3)若抛物线上存在两点,关于直线对称,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)由准线方程求出,即可得到抛物线方程;
(2)联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,利用弦长公式得到方程,解得即可;
(3)设,,当时显然不成立,当时,由得到,从而得到中点的纵坐标,即可求出中点的横坐标,即可得到,即可得到关于的方程有实根,由求出参数的取值范围.
【详解】(1)由题意,,抛物线的方程为;
(2)由题意,整理得,设,,
则, ,,
,整理可得,
,解得;
(3)设,,
若,则,易得此时不合题意;
若,由于,关于直线对称,故,可得,
中点的纵坐标为,
将其代入中,可得,
又,化简可得,
,且,
化简可得,要使得上述关于的方程有实根,
当时不合题意,
则,故,或,
即的取值范围为或.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、的形式;
(5)代入韦达定理求解.
变式3.(2026·江西赣州·模拟预测)设抛物线:,是大于0的常数.抛物线的焦点为,过的垂直于轴的直线交抛物线于两点(点在轴上方),直线与直线相交于点(异于),与抛物线相交于点(异于坐标原点),直线交抛物线于另一点,直线与轴相交于点.
(1)若是的重心,求的值;
(2)设直线与直线相交于点分别为线段的中点.
(ⅰ)求证:三点共线;
(ⅱ)设的面积为,的面积为,若,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ).
【分析】(1)先联立方程得,可得:,联立抛物线可得,进而根据重心可得;
(2)(i)先根据中点坐标公式,直线交点,先得三点坐标,进而由向量共线可证三点共线;
(ii)先根据各点坐标求出面积,由可得的取值范围.
【详解】(1)
由题意可得,,,,
联立与,可得,由于,
故,,故,
则:,化简可得:,
联立:与可得,
故,进而可得,故,
由于的重心为,故,化简得,
,.
(2)(i),故直线,
联立与,得,,
因此,故,即,
,
直线,令,则,
故,
,
由于,
因此,又有公共点,
故三点共线,
(ⅱ)由题意,
设,,,
则,,,
由得,
得,
得,
得,
得,
得,
得,
得,
得,
又因,得,
故的取值范围为
2
学科网(北京)股份有限公司
$抛物线焦点弦的性质、抛物线中参数范围问题专项训练
抛物线焦点弦的性质、抛物线中参数范围问题专项训练
考点目录
抛物线焦点弦的性质
抛物线中参数范围问题
考点一 抛物线焦点弦的性质
例1.(2026·重庆·模拟预测)直线与x轴相交于点A,与抛物线的准线相交于点B,过点B作C的准线的垂线与C相交于点D,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2.(2026·陕西渭南·二模)若直线与抛物线交于,两点,为抛物线的焦点,则( )
A. B.8 C.10 D.
例3.(25-26高二下·浙江·期中·多选)抛物线,分别为坐标原点和抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,表示直线的斜率,则下列结论正确的是( )
A.当时,弦长等于8 B.的最小值为6
C.为定值 D.当存在时,的中垂线恒过定点
例4.(2026·新疆乌鲁木齐·模拟预测·多选)已知抛物线的焦点为,准线为为坐标原点,过的直线交于两点,过点作的垂线,垂足为,则( )
A.的最小值为3
B.平分
C.当时,与轴夹角为
D.直线恒过定点
例5.(2026·上海·二模)已知焦点为F的抛物线上有两点A和B,且,E为A和B的中点,过点E作C的准线的垂线,垂足为H,则的最小值为________.
例6.(2026·湖北鄂州·模拟预测)已知抛物线的焦点为,第一象限内的两点在抛物线上,且满足,若线段中点的纵坐标为,则___________.
变式1.(2026·辽宁大连·一模)过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,过点A作C的切线l,交x轴于点M,过点B作l的平行线交x轴于点N,则的最小值是( )
A.8 B.6 C.5 D.4
变式2.(2026·安徽池州·二模)设O为坐标原点,F为抛物线的焦点,过F作x轴的垂线交C于两点,点M在C上(异于点),且M在x轴上的正投影为N,则四边形的面积( )
A.与成正比 B.与成正比
C.与成正比 D.与成正比
变式3.(25-26高三下·安徽合肥·月考·多选)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,O为坐标原点,过点F的直线与抛物线C交于A,B两点,分别过点A,B作l的垂线,垂足分别为M,N,若△AMF为等边三角形,则( )
A.直线AB的斜率为 B.
C.△AMF的周长为12 D.B,O,M三点共线
变式4.(25-26高三下·河南安阳·月考·多选)已知抛物线的焦点为,准线为,,是上两动点,过,(均与坐标原点不重合)分别作的切线,两切线交于点,则下列说法正确的是( )
A.若,则直线恒过点
B.若,则直线的方程为
C.若直线过点,则点必在准线上,且
D.若点在准线上,则的面积的最小值为8
变式5.(2026·湖北宜昌·二模)已知圆与圆外切于点,且直线是圆与圆的一条公切线,则的最小值为__________.
变式6.(2026·山东济宁·二模)已知抛物线的焦点为,直线过点且与交于,两点,为坐标原点,若是,的等比中项,则________
考点二 抛物线中参数范围问题
例1.(25-26高三上·湖北武汉·开学考试)在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于两点.
(1)若,求抛物线的方程;
(2)已知抛物线上存在关于直线对称的相异两点和.
①求的取值范围;
②求的取值范围.
例2.(25-26高二上·广东广州·期末)已知直线与抛物线交于异于原点的两点,.
(1)若,,求证:;
(2)若,过作的垂线,垂足为,求的取值范围.
例3.(25-26高三上·云南昆明·月考)已知抛物线的焦点为,过点的直线与相交于两点,且,
(1)若为线段AC的中点,
(i)求直线的斜率;
(ii)求|AC|;
(2)若点在抛物线上,满足,求取值范围.
变式1.(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.
变式2.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知抛物线的准线方程为,直线交抛物线于,两点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若,求的值;
(3)若抛物线上存在两点,关于直线对称,求的取值范围.
变式3.(2026·江西赣州·模拟预测)设抛物线:,是大于0的常数.抛物线的焦点为,过的垂直于轴的直线交抛物线于两点(点在轴上方),直线与直线相交于点(异于),与抛物线相交于点(异于坐标原点),直线交抛物线于另一点,直线与轴相交于点.
(1)若是的重心,求的值;
(2)设直线与直线相交于点分别为线段的中点.
(ⅰ)求证:三点共线;
(ⅱ)设的面积为,的面积为,若,求的取值范围.
2
学科网(北京)股份有限公司
$