内容正文:
3.3 抛物线
3.3.1 抛物线及其标准方程
基础练习
题型一 抛物线的定义及应用
1.在平面直角坐标系中,与点(1,2)和直线x+y-3=0的距离相等的点的轨迹是( )
A.直线 B.抛物线 C.圆 D.双曲线
2.(2026河北沧州部分学校月考)在平面直角坐标系Oxy中,动点P(x,y)到直线x=-1的距离比它到定点(3,0)的距离小2,则点P的轨迹方程为( )
A.y2=6x B.y2=12x
C.y2=-6x D.y2=-12x
3.(2026河南南阳六校期中联考)在平面直角坐标系Oxy中,已知动圆M与圆x2+y2-2x=0内切,且与直线x=-2相切,则动圆圆心M的轨迹方程为 ( )
A.y2=12x B.y2=8x C.y2=6x D.y2=4x
4.(2025山西太原五中月考)已知抛物线y2=2px(p>0)上一点A(4,y0)到焦点的距离是6,则其准线方程为( )
A.x=-2 B.x=2 C.y=-2 D.y=2
5.(2026重庆一中月考)已知点P(x,y)的坐标满足=,Q(2,0),则|PQ|的最小值为( )
A. B. C.2 D.2
6.(2026吉林延边第二中学期中)在平面内,到定点(2,0)的距离比到y轴的距离大2的动点M的轨迹方程是 .
7.(2026北京丰台期中)已知点M(1,4)不在抛物线C:y2=2px(p>0)上,抛物线C的焦点为F,若对于抛物线上的一动点P,|PM|+|PF|的最小值为4,则p的值等于 .
题型二 抛物线的标准方程及应用
8.(2026四川绵阳中学期中)若抛物线y=mx2(m≠0)的焦点到准线的距离为,则m=( )
A. B.或- C. D.或-
9.(2026河北沧衡名校联盟期中)已知点在抛物线y=ax2上,则该抛物线的准线方程为( )
A.y=- B.x=- C.y=-2 D.x=-2
10.(2026江西景德镇乐平第一中学期中)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点与双曲线-y2=1的右焦点重合,则抛物线的准线方程为( )
A.x=-5 B.x=-4 C.x=- D.x=-2
11.(教材习题改编)(2026河南南阳期中)已知某抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为坐标轴,焦点在直线x-2y-2=0上,则该抛物线的标准方程为( )
A.y2=8x B.x2=-4y
C.y2=-8x或x2=4y D.y2=8x或x2=-4y
12.(2026山东菏泽鄄城第一中学月考)已知圆(x-1)2+y2=25的圆心与抛物线y2=2px的焦点F重合,且两曲线在第一象限内的交点为A,则点A的坐标为 .
题型三 抛物线的实际应用
13.(2026陕西咸阳实验中学段考)济新高速黄河三峡大桥是世界上首座独塔地锚式回转缆悬索桥.如图,大桥主跨OA的长约为500米,主塔AB的高约为100米,悬索OB的形状是以O为顶点且开口向上的抛物线C的一部分,若F为抛物线C的焦点,则主塔端点B到焦点F的距离约为( )
A.1 350米 B.758米 C.725米 D.558米
14.(2026湖南长沙第六中学期中)古希腊的几何学家用一个不过顶点的平面去截一个圆锥,并将所截得的不同的截口曲线统称为圆锥曲线.在如图所示的圆锥中,AB为底面圆的一条直径,M为PB的中点,某同学用平行于母线PA且过点M的平面去截圆锥,所得截口曲线为抛物线.若该圆锥的高和底面半径均为2,即|PO|=|OA|=2,则该抛物线的焦点到准线的距离为( )
A.2 B. C.2 D.4
15.(2026江苏徐州第三十七中学期中)某数学爱好者在上海博物馆参观时,对一件清朝康熙年代的青花龙凤纹碗产生了兴趣.如图所示,该瓷碗水平放置于桌面上,底座高1 cm,碗口直径为15 cm,碗深7.5 cm.若将碗身(不含底座)的轴截面轮廓近似看作抛物线,碗内有一根长度为10 cm的木棒通过该抛物线的焦点,且两端紧贴碗的内壁,则木棒的中点离桌面的距离为 cm.
16.(2025吉林白山期中)某学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验.如图,航天器按顺时针方向运行的轨迹方程为+=1,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以y轴为对称轴,为顶点的抛物线的一部分(从点C到点B).已知观测点A的坐标为(6,0),当航天器与点A间的距离为4时,指挥中心向航天器发出变轨指令.则航天器变轨时点C的坐标为 ;航天器的降落点B与观测点A之间的距离为 .
17.(2026湖南衡阳第四中学月考)某市举办城市发展巡展活动,巡展的车队要经过一个隧道,隧道横断面由一段抛物线A1OA及一个矩形A1C1CA的三边组成,尺寸如图1所示(单位:m).
(1)以隧道横断面中该段抛物线的顶点O为原点,对称轴为y轴,建立如图2所示的平面直角坐标系Oxy,求该段抛物线A1OA所在抛物线的方程;
(2)若车队空车时能通过此隧道,现车上装载一集装箱,箱宽3 m,车与集装箱的总高为4 m,此时车队能否安全通过隧道?请说明理由.
能力提升练
题型一 抛物线及其标准方程的应用
1.(2025江苏常州期中)已知点P在抛物线M:y2=4x上,过点P作圆C:(x-2)2+y2=1的一条切线,切点为A,若点P到M的准线的距离为5,则PA的长为( )
A.4 B. C.6 D.
2.(2026黑龙江哈九中期中)已知直线l1:3x-4y-6=0和直线l2:y=-1,则抛物线x2=4y上一动点P到直线l1,l2的距离之和的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.3
3.(多选题)(2025河北邢台质检联盟期中)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:y=(x-1)与C在第一象限内的交点为P,过点P作C的准线的垂线,垂足为M,则下列结论正确的是( )
A.直线l过点F B.直线l的倾斜角为
C.∠FPM= D.△FPM是等边三角形
4.(2026浙江杭州三校联考)已知O为坐标原点,F为抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,P为抛物线C上任意一点(不与O重合),Q为PF的中点,则直线OQ的斜率的取值范围是( )
A.[-1,1] B.(-∞,-1]∪[1,+∞)
C. D.(-∞,-2]∪[2,+∞)
5.(2025福建三明六校期中联考)如图所示,点F是抛物线y2=4x的焦点,点A,B分别在抛物线y2=4x及圆(x-1)2+y2=16在抛物线内的部分(图中圆的实线部分)上运动,且AB总是平行于x轴,则△FAB的周长的取值范围是( )
A.[8,10] B.(5,8) C.(10,12) D.(8,10)
6.(多选题)(2025江苏盐城五校期中联考)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,AB是经过焦点F的弦,M是线段AB的中点,过点A,B,M作抛物线的准线l的垂线AC,BD,MN,垂足分别是C,D,N,其中MN交抛物线于点Q,连接QF,NF,NB,NA,则下列说法正确的是( )
A.|MN|=|AB|
B.FN⊥AB
C.Q是线段MN的一个三等分点
D.∠QFM=∠QMF
7.(2026江苏连云港期中)已知O为坐标原点,抛物线C:y2=4x的焦点为F,A,B为C上两点,且OA⊥AB,则|FA|+|FB|的最小值为( )
A.6+10 B.8+10
C.10+10 D.12+10
8.(2026浙江G5联盟期中)已知抛物线C:y2=8x,P为C上的动点,Q为圆M:(x+2)2+(y-3)2=4上的动点,则点P到直线l:x=-1的距离与点P到点Q的距离之和的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.(2026山东济南期中)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A,B在抛物线C上,过线段AB的中点M作抛物线C的准线的垂线,垂足为N,若∠AFB=90°,则的最小值为 .
10.(2025湖南湖湘教育期中联考)已知P为抛物线y2=8x上的任意一点,F为其焦点,Q为圆(x-6)2+y2=4上的一点,则2|PQ|+|QF|的最小值为 .
11.已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,点A的坐标为(2,6),点P是C上的任意一点,若当P在点P1处时,|PF|-|PA|取得最大值,当P在点P2处时,|PF|-|PA|取得最小值,则P1,P2两点间的距离是 .
题型二 抛物线的综合应用
12.(多选题)(2026广东湛江段考)设O为坐标原点,抛物线C:y2=2px的准线为l:x=-2,P为C上不与O重合的一个动点,以P为圆心,1为半径作圆,过点(-2,0)作圆P的两条切线,分别交圆P于点M,N,则( )
A.l始终与圆P相离
B.|MN|无最值
C.存在点P,使得OP⊥MN
D.当|OM|=2时,点P到l的距离为3
13.(2025四川内江模拟)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,准线与x轴的交点为A,M为抛物线C上一动点,求的取值范围.
14.(2026上海市西中学期中)现有一块正方形菜地EFGH.EH所在直线是一条运河.从菜地收获的蔬菜可送到F点或河边运走.于是,将菜地分为两个区域S1和S2,其中S1区域中的蔬菜运到河边较近,S2区域中的蔬菜运到F点较近,而菜地内S1和S2区域的分界线(记为曲线C)上的点到河边与到F点的距离相等.现建立平面直角坐标系,其中原点O为EF的中点,点F的坐标为(1,0),如图所示.
(1)直接写出菜地内S1和S2区域的分界线(即曲线C)的方程;
(2)设M,N,P是曲线C上纵坐标分别为,1,的点,求六边形OMNPGF的面积占正方形EFGH面积的百分比(结果精确到1%).
15.(2026河南洛阳质检)一个工业凹槽的竖截面的曲线部分是一条抛物线的一部分,它的标准方程是x2=4y,y∈[0,10],在凹槽内放入一个清洁钢球(规则的球体),要求清洁钢球能擦净凹槽的最底部,则清洁钢球的最大半径为( )
A. B.1 C.2 D.
答案
3.3 抛物线
3.3.1 抛物线及其标准方程
基础练习
1.A 因为点(1,2)在直线x+y-3=0上,所以所求点的轨迹是过点(1,2)且与直线x+y-3=0垂直的直线.
2.B ∵动点P(x,y)到直线x=-1的距离比它到定点(3,0)的距离小2,∴动点P在直线x=-1的右侧,
(由点(3,0)到直线x=-1的距离为4知,若动点P在直线x=-1的左侧,则动点P到直线x=-1的距离比它到定点(3,0)的距离至少小4)
因此动点P(x,y)到直线x=-3的距离与它到定点(3,0)的距离相等,
由抛物线的定义知,点P的轨迹是以(3,0)为焦点,直线x=-3为准线的抛物线,
所以p=6,即点P的轨迹方程为y2=12x.
3.D 设圆M的半径为r,易知圆x2+y2-2x=0的圆心为(1,0),半径为1,记F(1,0).
因为圆M与圆F内切,且圆M与直线x=-2相切,所以|MF|=r-1,且圆心M到直线x=-2的距离为r,故M到直线x=-1的距离为r-1,
即圆心M到点F的距离与其到直线x=-1的距离相等,
由抛物线的定义,可知圆心M的轨迹是以F(1,0)为焦点,直线x=-1为准线的抛物线,其方程为y2=4x.
4.A 由题可得4+=6,解得p=4,所以抛物线的准线方程为x=-=-2.
5.B 易知表示点P(x,y)到点的距离,表示点P(x,y)到直线x=-的距离,由=,可知点P(x,y)到点的距离等于点P(x,y)到直线x=-的距离,由抛物线的定义知,点P的轨迹为抛物线,且该抛物线的方程为y2=2x,
设P,则|PQ|===≥,当且仅当t=±时,等号成立,即|PQ|的最小值为.
6.答案 y2=8x(x≥0)或y=0(x<0)
解析 设M(x,y).
当x≥0时,由题意知点M到点(2,0)的距离等于点M到直线x=-2的距离,所以点M的轨迹是以(2,0)为焦点,直线x=-2为准线,原点为顶点,开口向右的抛物线,则=2,即p=4,所以点M的轨迹方程为y2=8x(x≥0);
当x<0时,因为点(2,0)到y轴的距离为2,所以点M在x轴的负半轴上,即点M的轨迹方程为y=0(x<0).
综上,点M的轨迹方程为y2=8x(x≥0)或y=0(x<0).
7.答案 2
解析 分两种情况:①如图1,若点M在抛物线的开口外部,即2p×1<42,故0<p<8,则当M,P,F三点共线,且P在MF上时,|PM|+|PF|取得最小值,且最小值为|MF|,
因为F,M(1,4),所以|MF|==4,所以p=2,符合题意;
②如图2,若点M在抛物线的开口内部,即2p×1>42,故p>8,
过点P作准线x=-的垂线,垂足为D,
则由抛物线的定义可知,|PF|=|PD|,
所以当M,P,D三点共线时,|PM|+|PD|=|PM|+|PF|取得最小值,且最小值为|MD|,则1+=4,解得p=6,不符合题意.故p的值等于2.
8.D 由题得,抛物线的标准方程为x2=y,则=,可得m=±.
9.C 因为点在抛物线y=ax2上,所以=4a,解得a=,则该抛物线的标准方程为x2=8y,所以该抛物线的准线方程为y=-2.
10.D 易知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为,
双曲线-y2=1的右焦点为(2,0),
则p=2,故p=4,即抛物线的方程为y2=8x,则其准线方程为x=-2.
11.D 直线x-2y-2=0与x轴的交点为(2,0),与y轴的交点为(0,-1),
当抛物线的焦点在x轴上时,可得焦点坐标为(2,0),此时抛物线的标准方程为y2=8x;当抛物线的焦点在y轴上时,可得焦点坐标为(0,-1),此时抛物线的标准方程为x2=-4y.
12.答案 (4,4)
解析 由题意得圆(x-1)2+y2=25的圆心为F(1,0),故=1,解得p=2,则抛物线方程为y2=4x.
由可得x2+2x-24=0,
解得x=4或x=-6(舍).
对于y2=4x,当x=4时,y=±4,又A在第一象限内,故A(4,4).
13.C 如图,以O为原点,直线OA为x轴,直线OF为y轴,建立平面直角坐标系,连接BF,则A(500,0),B(500,100),
设抛物线C的方程为x2=2py(p>0),则5002=2p×100,解得p=1 250,
因此抛物线C的焦点为F(0,625),准线方程为y=-625,
利用抛物线的定义得|BF|=100+625=725,即主塔端点B到焦点F的距离约为725米.
14.B 连接OM,因为M是PB的中点,O是AB的中点,所以AP∥OM,|OM|=|AP|==,
由截圆锥的平面平行于母线PA,且过母线PB的中点M,可知O也在截面上,
根据对称性可知抛物线的对称轴为直线OM,则焦点在直线OM上,如图,设抛物线与圆锥底面的一个交点为E,
以M为原点,直线MO为x轴,在平面OEM内过M点且垂直于MO的直线为y轴,建立平面直角坐标系,
则xE=|OM|=,yE=|OE|=|OA|=2,即E(,2).
设抛物线的方程为y2=2px(p>0),则4=2p×,解得p=,
则该抛物线的焦点到准线x=-的距离为p,即为.
15.答案
解析 设抛物线焦点为F,木棒为AB,其中点为N,根据题意,建立如图所示的平面直角坐标系,
设该抛物线的方程为x2=2py(p>0),则其焦点为F,
由碗口直径为15 cm,碗深7.5 cm,可知抛物线过点(7.5,7.5),
所以7.52=2p×7.5,解得p=,所以该抛物线的方程为x2=y,
设A(x1,y1),B(x2,y2),过N作NH⊥x轴,垂足为H,
由抛物线的定义可得y1++y2+=10,解得y1+y2=,
所以|NH|==,所以木棒的中点离桌面的距离为+1=(cm).
16.答案 (6,4);3
解析 设C(x,y),y<.
由题意知,|AC|=4,即=4①,
又+=1②,故联立①②可解得x=6或x=10(舍),对于②式,当x=6时,y=±4,结合题意知点C的坐标为(6,4).
由题意设抛物线的方程为y=-mx2+n,
因为抛物线经过点C(6,4),,
所以所以m=,即抛物线的方程为y=-x2+.
令y=0可得x=9或x=-9(舍),
即B(9,0),
所以|AB|=|OB|-|OA|=3,
所以航天器的降落点B与观测点A之间的距离为3.
17.解析 (1)由题可设抛物线方程为x2=2py,由题图1知抛物线经过点A1(-3,-3),
将(-3,-3)代入x2=2py可得-6p=9,解得p=-,
故该段抛物线A1OA所在抛物线的方程为x2=-3y.
(2)依题意,在抛物线A1OA上取点,将代入x2=-3y,解得y=-=-,
要使装载集装箱的车队能安全通过隧道,需满足4<5+y,即y>-1,
因为y=->-1,所以此时车队能安全通过隧道.
能力提升练
1.D 易得抛物线M:y2=4x的准线方程为x=-1,不妨设点P在第一象限内,且P(x0,y0),则=4x0,y0>0.
∵点P到M的准线的距离为5,∴x0+1=5,即x0=4,代入=4x0,得y0=4(舍负),∴P(4,4),
易得C(2,0),则|PC|==2,
又|CA|=1,∴|PA|===,即PA的长为.
2.B 抛物线x2=4y的焦点为(0,1),准线方程为y=-1,记F(0,1).
点F(0,1)到直线l1:3x-4y-6=0的距离d==2.
设点P到直线l1:3x-4y-6=0的距离为d1,点P到直线l2:y=-1的距离为d2,则d2=|PF|,
所以d1+d2=d1+|PF|≥d=2,
当且仅当点P在点F到直线l1的垂线段上(即为图中点P')时,等号成立,
故动点P到直线l1,l2的距离之和的最小值是2.
3.ABD 抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),而0=×(1-1),所以直线l过点F,因此A正确;
设直线l的倾斜角为α,0≤α<π,
因为直线l的斜率k=tan α=,
所以α=,即直线l的倾斜角为,因此B正确;
易知PM∥x轴,则∠FPM=α=,因此C错误;
因为点P在抛物线上,所以由抛物线的定义可知,|PF|=|PM|,
又∠FPM=,所以△FPM是等边三角形,因此D正确.
4.B 由题知F,设P(x0≠0),
所以Q(x0≠0),
所以kOQ==+,
正负号未定,要分x0>0、x0<0进行讨论.
当x0>0时,+≥2=1,
当且仅当=,即x0=p时,等号成立,
即kOQ≥1;
当x0<0时,+=-+≤-2=-1,
当且仅当-=-,即x0=-p时,等号成立,即kOQ≤-1.
综上,kOQ≥1或kOQ≤-1.
5.D 易知抛物线y2=4x的准线方程为x=-1.延长BA,交直线x=-1于点M,如图,
由抛物线的定义可知,|AM|=|AF|,
所以△FAB的周长为|AF|+|AB|+|BF|=|AM|+|AB|+|BF|=|BM|+4,
又因为4<|BM|<6(点拨),(当B为抛物线与圆的实线部分的交点时,|BM|=|BF|=4;当B为圆的实线部分与x轴的交点(5,0)时,|BM|=6,而AB∥x轴总成立,故4<|BM|<6)所以8<|BM|+4<10,所以△FAB的周长的取值范围是(8,10).
6.ABD 不妨设A位于第一象限,如图,由抛物线的定义,得|AC|=|AF|,|BD|=|BF|.
对于A,|MN|===|AB|,因此A正确;
对于B,由|MN|=|AB|,|AM|=|MB|=|AB|,得|MN|=|AM|,
所以∠MAN=∠MNA,又∠MNA=∠CAN,所以∠MAN=∠FAN=∠CAN,而AN为公共边,因此△ANC≌△ANF(SAS),
所以∠ACN=∠AFN=90°,即FN⊥AB,因此B正确;
对于D,在Rt△MFN中,|QN|=|QF|,所以∠QNF=∠QFN,又∠QFM+∠QFN=∠NFM=90°,∠QMF+∠QNF=180°-∠NFM=90°,所以∠QFM=∠QMF,因此D正确;
对于C,由∠QFM=∠QMF,可知|QF|=|QM|,又|QF|=|QN|,所以|QN|=|QM|,即Q是线段MN的中点,因此C不正确.
7.B 设A,B,a≠0,b≠0.
因为OA⊥AB,所以·=·=+a(b-a)=0,
由题意知b-a≠0,则a(b+a)+16=0,整理得b=-a-,
由抛物线的定义得|FA|+|FB|=++2=+2≥+2=8+10,当且仅当a2=,即a2=8时等号成立,所以|FA|+|FB|的最小值为8+10.
8.A 圆M:(x+2)2+(y-3)2=4的圆心为M(-2,3),半径为2;抛物线C:y2=8x的焦点为(2,0),准线方程为x=-2,记F(2,0).
如图,过点P作直线x=-1,x=-2的垂线,垂足分别为L,N,
则点P到直线l:x=-1的距离与点P到点Q的距离之和为|PL|+|PQ|=|PN|+|PQ|-1,
由抛物线的定义可得|PN|+|PQ|-1=|PF|+|PQ|-1,
则当M,Q,P,F四点按此顺序共线时,|PF|+|PQ|-1取得最小值,为|QF|-1=|MF|-|MQ|-1=|MF|-3,
又M(-2,3),F(2,0),所以最小值为|MF|-3=-3=2.
9.答案
解析 抛物线y2=2px的焦点为F,准线方程为x=-.
设|AF|=m,|BF|=n,过点A,B作抛物线C的准线的垂线,垂足分别为A1,B1,如图所示.
由抛物线的定义可得|AA1|=|AF|=m,|BB1|=|BF|=n.因为M为线段AB的中点,所以|MN|==.
又∠AFB=90°,所以|AB|2=m2+n2,所以==4.
又(m+n)2≥4mn,所以≤,当且仅当m=n时取等号,所以≥4×=2,所以≥,所以的最小值为.
10.答案 4
解析 由题意得F(2,0),取点M(5,0),设圆(x-6)2+y2=4的圆心为N,则N(6,0),|MN|=1,
所以==,又因为∠QNM=∠FNQ,所以△QNM∽△FNQ,则|QF|=2|MQ|,
(取点M(5,0)是解题的关键,挖掘几何条件,运用几何方法对|QF|进行转化,从而解决此类系数不同的问题)
所以2|PQ|+|QF|=2(|PQ|+|QM|).
易知|PQ|+|QM|≥|PM|,故问题转化为求|PM|的最小值,
设P,
则|PM|=,
令=t(t≥0),所以|PM|2=+t=-+25.
易知当t=8时,|PM=24,即|PM|min=2,即2|PQ|+|QF|的最小值为4.
11.答案
解析 依题意知F(2,0),过P作抛物线准线:x=-2的垂线,垂足为Q,
一方面:||PF|-|PA||=||PQ|-|PA||≤|AQ|⇒|PF|-|PA|≤|AQ|,
当P,A,Q三点共线,即PA平行于x轴时,|PF|-|PA|取得最大值,此时P1;
另一方面:||PF|-|PA||≤|AF|⇒|PF|-|PA|≥-|AF|,
当P,F,A三点共线,且F在P,A之间时,|PF|-|PA|取得最小值,此时P2(2,-4),故|P1P2|=.
12.AB 对于A,由抛物线C:y2=2px的准线为l:x=-2,知-=-2,解得p=4,故抛物线C:y2=8x.
设P(x0,y0),则x0>0,那么点P到l的距离为x0+2>2>1,即l与圆P相离,故A正确;
对于B,设点A(-2,0),则|PA|==>2,
|AM|=|AN|=,四边形AMPN的面积为|PA|·|MN|=|AM|·|PM|×2,
可得|MN|===2∈(,2),故B正确;
对于C,因为AP⊥MN,直线AP的斜率为,直线OP的斜率为,所以若存在点P满足题意,则=,
此时y0=0,这与题意矛盾,所以OP与MN不可能垂直,故C错误;
对于D,若点P到l的距离为3,则可得P(1,±2),根据对称性,不妨取P(1,2),则|OP|==3,
又|OM|=2,且|PM|=1,所以O,M,P三点共线,
且==(1,2)=,可得M,
此时直线PM的斜率kPM==2,直线AM的斜率kAM==,
而kPMkAM=2×=2≠-1,即直线AM与PM不垂直,这与题意矛盾,故D错误.
13.解析 由抛物线的标准方程得F,A,
设M(x0,y0)(x0≥0),则|MA|=,|MF|=x0+.
(常用代数法求解抛物线上一点到非焦点的点的距离问题)
当x0=0时,=1;
当x0>0时,=
==
==,
因为x0>0,所以x0+≥2=,当且仅当x0=时,等号成立,
因此有最大值,
又当x0→+∞时,x0+→+∞,→1,
所以∈(1,].
综上所述,的取值范围是[1,].
14.解析 (1)易知直线EH:x=-1,由抛物线的定义可知曲线C为抛物线的一部分,F(1,0)为其焦点,所以曲线C:y2=4x,x∈[0,1].
(2)如图所示,作PA⊥GF,NB⊥GF,MD⊥GF,垂足分别为A,B,D,
易知M,N,P,,则|MD|=1-=,|NB|=1-=,|PA|=1-=,|GA|=2-=,|AB|=-1=,|BD|=1-=,|DF|=,
所以S六边形OMNPGF=S△GPA+S梯形APNB+S梯形NBDM+S梯形MDFO
=××+××+××+××=,而正方形EFGH的面积为4,所以所占百分比为×100%=×100%≈33%.
15.C 设P(x,y)是抛物线上任一点,A(0,b)(b>0),则y∈[0,10],
若抛物线内以A为圆心的圆能过原点,则|PA|的最小值是|OA|,
易得|PA|=
==
=,
(将问题看成求解析式中含参数的二次函数的最值问题,此类问题求解时需考虑二次函数图象的对称轴(即直线y=b-2)的位置与定义域区间(即[0,10])的关系,由此进行分类讨论)
若b-2>0,则当y=b-2时,|PA|取得最小值,但此时P点不是原点,即不是抛物线的顶点,不合题意;
若b-2≤0,即0<b≤2,则当y=0时,|PA|min=b,此时圆A的半径为b,其最大值是2.
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