3.3 练习2 抛物线的简单几何性质 课时练 2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修 第一册
2026-07-03
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摘要:
**基本信息**
本练习聚焦抛物线几何性质,通过基础认知、技能应用、综合创新三层设计,实现从概念理解到跨情境应用的进阶,培养抽象能力、推理能力与模型意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知层|抛物线定义、焦点、准线|直接考查开口方向、焦点坐标(如第1题),强化概念辨析|
|技能应用层|弦长计算、位置关系、几何性质|结合直线与抛物线相交(第2题)、圆与坐标轴位置(第3题),提升运算推理能力|
|综合创新层|跨情境应用、探究性问题|融入光学性质(第6题)、等边三角形存在性(第14题),培养创新意识与数学表达|
内容正文:
3.3 练习2 抛物线的简单几何性质
1. 下列关于抛物线y=2x2的描述,正确的是( )
A. 开口向上,焦点坐标为
B. 开口向右,焦点坐标为
C. 开口向上,焦点坐标为
D. 开口向右,焦点坐标为
2. 若直线y=2x与抛物线x2=2py(p>0)相交于A,B两点,则|AB|等于( )
A. 5p B. 10p
C. 11p D. 12p
3. P为抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,F为抛物线的焦点,则以|PF|为直径的圆与y轴的位置关系为( )
A. 相交 B. 相离
C. 相切 D. 不确定
4. (2024·湖北孝感高二期中)已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点M(3,m)(m>0)到其焦点F的距离等于4,则直线MF的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
5. 设抛物线y2=4x的焦点为 F,不经过焦点的直线上有三个不同的点A,B,C,其中点 A,B在抛物线上,点 C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比是( )
A. B.
C. D.
6. (2024·郑州高二期中)抛物线有如下光学性质:平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线x2=4y的焦点为F,一束平行于y轴的光线从点M(1,2)射出,经过抛物线上的点A反射后,再经抛物线上的另一点B射出,则经点B反射后的反射光线必过点( )
A. (-1,2) B. (-2,4)
C. (-3,6) D. (-4,8)
7. 过抛物线y2=4x的焦点作两条互相垂直的弦AB,CD,则等于( )
A. 2 B. 1
C. D.
8. (多选)若抛物线y2=x上一点P到准线的距离等于它到顶点的距离,则点P的坐标可以为( )
A. B.
C. D.
9. (多选)经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),则下列说法中,正确的是( )
A. 当AB与x轴垂直时,|AB|最小
B.
C. 以弦AB为直径的圆与直线x=相离
D. y1y2=-p2
10. 设抛物线y2=16x上一点P到对称轴的距离为12,则点P与焦点F的距离|PF|= .
11. 已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标是 .
12. 已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p= .
13. 过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,且|AF|=3|BF|=3,求此抛物线的方程.
14. 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,O为坐标原点.
(1)过点F作垂直于x轴的直线与抛物线C交于A,B两点,若△AOB的面积为2,求抛物线C的标准方程;
(2)抛物线上有M,N两点,若△MON为正三角形,求△MON的边长.
15. 已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,过F作倾斜角为30°的直线与抛物线交于A,B两点,若∈(0,1),则= .
16. 在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,抛物线C上不同的两点M,N同时满足下列三个条件中的两个:
①|FM|+|FN|=|MN|;
②|OM|=|ON|=|MN|=8;
③直线MN的方程为y=6p.
请分析并说明两点M,N满足的是哪两个条件,并求抛物线C的标准方程.
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3.3 练习2 抛物线的简单几何性质
1. 下列关于抛物线y=2x2的描述,正确的是( A )
A. 开口向上,焦点坐标为
B. 开口向右,焦点坐标为
C. 开口向上,焦点坐标为
D. 开口向右,焦点坐标为
【解析】 抛物线y=2x2,即x2=y,可知抛物线开口向上,焦点坐标为.
2. 若直线y=2x与抛物线x2=2py(p>0)相交于A,B两点,则|AB|等于( B )
A. 5p B. 10p
C. 11p D. 12p
【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,∴y1+y2=9p.∵直线过抛物线的焦点,∴|AB|=y1+y2+p=10p.
3. P为抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,F为抛物线的焦点,则以|PF|为直径的圆与y轴的位置关系为( C )
A. 相交 B. 相离
C. 相切 D. 不确定
【解析】 设PF的中点M(x0,y0),作MN⊥y轴于点N,设P(x1,y1),则|MN|=x0=(|OF|+x1)=|PF|,故相切.
4. (2024·湖北孝感高二期中)已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点M(3,m)(m>0)到其焦点F的距离等于4,则直线MF的倾斜角为( C )
A. B.
C. D.
【解析】 依题意可知|MF|=3=4,∴p=2,∴抛物线C:y2=4x.将M(3,m)(m>0)的坐标代入y2=4x,得m=2,∴M(3,2),又F(1,0),∴kMF=,∴直线MF的倾斜角为.
5. 设抛物线y2=4x的焦点为 F,不经过焦点的直线上有三个不同的点A,B,C,其中点 A,B在抛物线上,点 C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比是( A )
A. B.
C. D.
【解析】 .
6. (2024·郑州高二期中)抛物线有如下光学性质:平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线x2=4y的焦点为F,一束平行于y轴的光线从点M(1,2)射出,经过抛物线上的点A反射后,再经抛物线上的另一点B射出,则经点B反射后的反射光线必过点( D )
A. (-1,2) B. (-2,4)
C. (-3,6) D. (-4,8)
【解析】 把x=1代入x2=4y,得y=,∴A,又F(0,1),∴直线AF的方程为y-1=x,即y=x+1.由可得B(-4,4),∵经点B反射后的反射光线平行于y轴,∴D正确.
7. 过抛物线y2=4x的焦点作两条互相垂直的弦AB,CD,则等于( D )
A. 2 B. 1
C. D.
【解析】 不妨设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB:y=k(x-1),⇒k2x2-(2k2+4)x+k2=0⇒x1+x2=⇒|AB|=x1+x2+2=4,同理可得|CD|=4+4k2,∴.
8. (多选)若抛物线y2=x上一点P到准线的距离等于它到顶点的距离,则点P的坐标可以为( BD )
A. B.
C. D.
【解析】 设焦点为F,原点为O,P(x0,y0),连接PF.由条件及抛物线的定义知|PF|=|PO|,又F,∴x0=,∴,则y0=±.
9. (多选)经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),则下列说法中,正确的是( AD )
A. 当AB与x轴垂直时,|AB|最小
B.
C. 以弦AB为直径的圆与直线x=相离
D. y1y2=-p2
【解析】 设直线AB的方程为x=ty,将x=ty代入y2=2px,得y2-2pty-p2=0,则y1+y2=2pt,y1y2=-p2,x1+x2=t(y1+y1)+p=2pt2+p,x1x2=.当直线AB与x轴垂直时,t=0,|AB|最小,A正确;,B错误;以弦AB为直径的圆的圆心为,半径为|AB|=(x1+x2+p)=pt2+p,圆心到准线的距离d=(x1+x2)p=pt2+p=|AB|,∴圆与准线x=相切,C错误;y1y2=-p2,D正确.
10. 设抛物线y2=16x上一点P到对称轴的距离为12,则点P与焦点F的距离|PF|= 13 .
【解析】 不妨设P(x,12),代入y2=16x得x=9,∴|PF|=x=9+4=13.
11. 已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标是 .
【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),∵抛物线2x2=y的标准方程为x2=y,∴|AB|=y1+y2=4,∴y1+y2=4,故AB的中点的纵坐标是.
12. 已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p= 6 .
【解析】 抛物线的焦点坐标为F,准线方程为y=.将y=代入=1得|x|=.要使△ABF为等边三角形,则tan ,解得p2=36,p=6.
13. 过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,且|AF|=3|BF|=3,求此抛物线的方程.
【解析】 设抛物线准线交x轴于点F',分别过点A,B作准线的垂线,垂足为A',B',直线l交准线于点C,如图所示:
则|AA'|=|AF|=3,|BB'|=|BF|=1,|AB|=4,|FF'|=p,∴,即,解得|BC|=2,又,即,解得p=,∴抛物线方程为y2=3x.
14. 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,O为坐标原点.
(1)过点F作垂直于x轴的直线与抛物线C交于A,B两点,若△AOB的面积为2,求抛物线C的标准方程;
(2)抛物线上有M,N两点,若△MON为正三角形,求△MON的边长.
【解析】 (1)由题意可知F,将x=代入y2=2px,得|y|=p,则|AB|=2p,∴S△AOB=|OF|·|AB|=×2p=p2=2,可得p=2,∴抛物线C的标准方程为y2=4x.
(2)∵△MON为正三角形,∴|OM|=|ON|=|MN|,由抛物线的对称性可知MN⊥x轴.设直线MN的方程为x=t,将x=t代入y2=2px,得|y|=,∴|MN|=2,∴tan 30°=,整理得t=6p,∴|MN|=4p,即△MON的边长为4p.
15. 已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,过F作倾斜角为30°的直线与抛物线交于A,B两点,若∈(0,1),则= .
【解析】 ∵抛物线的焦点为F,故过点F且倾斜角为30°的直线的方程为y=x,与抛物线方程联立得x2px-p2=0,解方程得xA=p,xB=p,∴.
16. 在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,抛物线C上不同的两点M,N同时满足下列三个条件中的两个:
①|FM|+|FN|=|MN|;
②|OM|=|ON|=|MN|=8;
③直线MN的方程为y=6p.
请分析并说明两点M,N满足的是哪两个条件,并求抛物线C的标准方程.
解: 由题意知F.若两点M,N满足的是条件①②,则由|FM|+|FN|=|MN|可知MN过焦点F,当|OM|=|ON|时,|MN|=2p,而此时|OM|=|ON|=p≠|MN|,故两点M,N不可能同时满足条件①②;若两点M,N满足的是条件①③,则由|FM|+|FN|=|MN|可知MN过焦点F,显然直线y=6p不可能过焦点F,故两点M,N不可能同时满足条件①③,∴两点M,N满足的是条件②③.∵|OM|=|ON|=|MN|=8,且直线MN的方程为y=6p,∴6p=8,即p=2,故抛物线C的标准方程为x2=4y.
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