内容正文:
课时作业26 抛物线的简单几何性质
一、选择题
1.顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P(-4,-2)的抛物线的标准方程为( )
A.y2=-x B.x2=-8y
C.y2=-8x或x2=-y D.y2=-x或x2=-8y
2.设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是6,则点P到该抛物线焦点F的距离是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
3.在抛物线y2=16x上到顶点与到焦点距离相等的点的坐标为( )
A.(4,2)或(4,-2) B.(4,2)或(-4,2)
C.(2,4)或(-2,4) D.(2,4)或(2,-4)
4.设O为坐标原点,F为抛物线y2=4x的焦点,A是抛物线上一点,若·=-4,则点A的坐标是( )
A.(2,2)或(2,-2) B.(1,2)或(1,-2)
C.(1,2) D.(2,2)
5.在同一平面直角坐标系中,方程9x2+4y2=1与3x+2y2=0的曲线大致为( )
6.已知直线y=kx-k及抛物线y2=2px(p>0),则( )
A.直线与抛物线有一个公共点
B.直线与抛物线有两个公共点
C.直线与抛物线有一个或两个公共点
D.直线与抛物线可能没有公共点
7.过点(1,0)作斜率为-2的直线,与抛物线y2=8x交于A,B两点,则弦AB的长为( )
A.2 B.2
C.2 D.2
8.(多选题)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,O为坐标原点,其准线与x轴交于点M,经过点M的直线l与抛物线交于不同两点A(x1,y1),B(x2,y2),则下列说法正确的是( )
A.=5
B.存在∠AMF=50°
C.不存在以AB为直径且经过焦点F的圆
D.当△ABF的面积为4时,直线l的倾斜角为
二、填空题
9.直线y=x-1被抛物线y2=4x截得的线段的中点坐标是________.
10.已知A(2,0),B为抛物线y2=x上的一点,则|AB|的最小值为________.
11.已知AB是抛物线2x2=y的焦点弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标为________.
12.抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆9x2+4y2=36短轴所在的直线,抛物线焦点到顶点的距离为3,则抛物线的方程及抛物线的准线方程为 .
三、解答题
13.设抛物线W:y2=4x的焦点为F,直线l:y=x+m与抛物线W相交于A,B两点,点Q为线段AB的中点.
(1)求m的取值范围;
(2)求证:点Q的纵坐标为定值.
14.抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线的标准方程.
15.已知点P(1,m)是抛物线C:y2=2px上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,直线l:y=k(x-1)与抛物线C相交于不同的两点A,B.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若|AB|=8,求k的值.
课时作业26 抛物线的简单几何性质
(答案)
一、选择题
1.顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P(-4,-2)的抛物线的标准方程为( )
A.y2=-x B.x2=-8y
C.y2=-8x或x2=-y D.y2=-x或x2=-8y
解析:选D 若焦点在x轴上,设抛物线方程为y2=ax,将点P(-4,-2)的坐标代入,得a=-1,所以抛物线的标准方程为y2=-x.若焦点在y轴上,设方程为x2=by,将点P(-4,-2)的坐标代入,得b=-8,所以抛物线的标准方程为x2=-8y.故所求抛物线的标准方程是y2=-x或x2=-8y.
2.设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是6,则点P到该抛物线焦点F的距离是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
解析:∵抛物线的方程为y2=8x,
∴其准线l的方程为x=-2,
设点P(x0,y0)到其准线的距离为d,
则d=|PF|,
即|PF|=d=x0-(-2)=x0+2,
∵点P到y轴的距离是6,
∴x0=6,
∴|PF|=6+2=8.故选A.
3.在抛物线y2=16x上到顶点与到焦点距离相等的点的坐标为( )
A.(4,2)或(4,-2) B.(4,2)或(-4,2)
C.(2,4)或(-2,4) D.(2,4)或(2,-4)
解析:抛物线y2=16x的顶点O(0,0),焦点F(4,0),设P(x,y)符合题意,则有
⇒⇒
所以符合题意的点为(2,4)或(2,-4).故选D.
4.设O为坐标原点,F为抛物线y2=4x的焦点,A是抛物线上一点,若·=-4,则点A的坐标是( )
A.(2,2)或(2,-2) B.(1,2)或(1,-2)
C.(1,2) D.(2,2)
解析:由题意知F(1,0),设A,则=,=,由·=-4得y0=±2,∴点A的坐标为(1,2)或(1,-2),故选B.
5.在同一平面直角坐标系中,方程9x2+4y2=1与3x+2y2=0的曲线大致为( )
解析:选D 将方程9x2+4y2=1与3x+2y2=0转化为+=1与y2=-x,所以椭圆的焦点在y轴上,抛物线的焦点在x轴上,且开口向左.故选D.
6.已知直线y=kx-k及抛物线y2=2px(p>0),则( )
A.直线与抛物线有一个公共点
B.直线与抛物线有两个公共点
C.直线与抛物线有一个或两个公共点
D.直线与抛物线可能没有公共点
解析:选C ∵直线y=kx-k=k(x-1),∴直线过定点(1,0).∴当k=0时,直线与抛物线有一个公共点;当k≠0时,直线与抛物线有两个公共点.
7.过点(1,0)作斜率为-2的直线,与抛物线y2=8x交于A,B两点,则弦AB的长为( )
A.2 B.2
C.2 D.2
解析:选B 设A(x1,y1),B(x2,y2).
由题意知AB的方程为y=-2(x-1),即y=-2x+2.
由得x2-4x+1=0,
∴x1+x2=4,x1x2=1.
∴|AB|=
===2.
8.(多选题)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,O为坐标原点,其准线与x轴交于点M,经过点M的直线l与抛物线交于不同两点A(x1,y1),B(x2,y2),则下列说法正确的是( )
A.=5
B.存在∠AMF=50°
C.不存在以AB为直径且经过焦点F的圆
D.当△ABF的面积为4时,直线l的倾斜角为
解析:对A项,由题意得F(1,0),准线方程为x=-1,则M(-1,0),显然当直线AB的斜率为0,即直线AB的方程为y=0,此时不合题意,设直线AB的方程为x+1=my,联立抛物线方程y2=4x,得y2-4my+4=0,Δ=16m2-16>0,解得m>1或m<-1,y1+y2=4m,y1·y2=4,=4x1,=4x2,则=16x1x2,16=16x1x2,则x1x2=1,=(x1,y1),=(x2,y2),则=x1x2+y1y2=1+4=5,A正确;对B项,当直线AB与抛物线相切时,∠AMF最大,则Δ=16m2-16=0,解得m=±1,根据抛物线对称性取m=1分析:此时直线方程为y=x+1,此时直线斜率为1,则∠AMF=45°,因此不存在∠AMF=50°,B错误;对C项,假设存在以AB为直径且经过焦点F的圆,则=0,=(x1-1,y1),=(x2-1,y2),则=(x1-1)(x2-1)+y1y2=0,即x1x2-(x1+x2)+y1y2+1=0,x1+x2=my1-1+my2-1=m(y1+y2)-2=4m2-2,
即2-(x1+x2)+y1y2=0,即2-(4m2-2)+4=0,m=±,满足m>1或m<-1,即存在以AB为直径且经过焦点F的圆,C错误;对D项,S△ABF=|MF||y2-y1|=2=4,即m=±,此时直线斜率为±,则直线l的倾斜角为,故D正确.
故选AD.
二、填空题
9.直线y=x-1被抛物线y2=4x截得的线段的中点坐标是________.
解析:将y=x-1代入y2=4x,整理,得x2-6x+1=0.由根与系数的关系,得x1+x2=6,=3,
∴===2.
∴所求点的坐标为(3,2).
答案:(3,2)
10.已知A(2,0),B为抛物线y2=x上的一点,则|AB|的最小值为________.
解析:设点B(x,y),则x=y2≥0,所以|AB|====.所以当x=时,|AB|取得最小值,且|AB|min=.
答案:
11.已知AB是抛物线2x2=y的焦点弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标为________.
解析:设AB的中点为P(x0,y0),分别过A,P,B三点作准线的垂线,垂足分别为A′,Q,B′.由题意得|AA′|+|BB′|=|AB|=4,|PQ|==2.又|PQ|=y0+,所以y0+=2,解得y0=.
答案:
12.抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆9x2+4y2=36短轴所在的直线,抛物线焦点到顶点的距离为3,则抛物线的方程及抛物线的准线方程为 .
解析:椭圆的方程可化为+=1,其短轴在x轴上,∴抛物线的对称轴为x轴,
∴设抛物线的方程为y2=2px或y2=-2px(p>0).
∵抛物线的焦点到顶点的距离为3,
即=3,∴p=6,
∴抛物线的标准方程为y2=12x或y2=-12x,
其准线方程分别为x=-3和x=3.
答案:x=-3和x=3.
三、解答题
13.设抛物线W:y2=4x的焦点为F,直线l:y=x+m与抛物线W相交于A,B两点,点Q为线段AB的中点.
(1)求m的取值范围;
(2)求证:点Q的纵坐标为定值.
解:(1)直线l:y=x+m与抛物线W联立得x2+(2m-4)x+m2=0,
∴Δ=(2m-4)2-4m2>0,解得m<1.
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4-2m,x1x2=m2,则点Q的纵坐标为==2.
∴点Q的纵坐标为定值2.
14.抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线的标准方程.
解:如图,依题意可设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),
则直线方程为y=-x+p.
设直线交抛物线于A(x1,y1),
B(x2,y2),
过A,B分别作准线的垂线,垂足分别为C,D,则由抛物线定义,得
|AB|=|AF|+|FB|=|AC|+|BD|=x1++x2+,
即x1+x2+p=8.①
又A(x1,y1),B(x2,y2)是直线和抛物线的交点,
由
消去y,得x2-3px+=0.
所以x1+x2=3p,②
将②代入①,得p=2.
所以抛物线的标准方程为y2=4x.
当抛物线方程设为y2=-2px(p>0)时,
同理可求得抛物线标准方程为y2=-4x.
故抛物线的标准方程为y2=4x或y2=-4x.
15.已知点P(1,m)是抛物线C:y2=2px上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,直线l:y=k(x-1)与抛物线C相交于不同的两点A,B.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若|AB|=8,求k的值.
解:(1)抛物线C:y2=2px的准线为x=-,
由|PF|=2得:1+=2,得p=2.
所以抛物线的方程为y2=4x.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由
可得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,Δ=16k2+16>0,
∴x1+x2=.
∵直线l经过抛物线C的焦点F,
∴|AB|=x1+x2+p=+2=8,
解得k=±1,
所以k的值为1或-1.
学科网(北京)股份有限公司
$