专题08 直线与抛物线综合·面积·中点弦·定点·定值·最值六大典型问题(高效培优专项训练)数学人教A版高二选择性必修第一册

2026-08-25
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摘要:

**基本信息** 聚焦直线与抛物线综合,以六大典型题型为框架,通过30道典例系统覆盖位置关系、面积、中点弦等核心考法,注重逻辑推理与数学运算。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |位置关系|5|韦达定理应用|基础关系推导,为后续问题奠基| |面积问题|5|坐标运算与面积公式|基于位置关系求坐标,体现几何直观| |中点弦|5|点差法或韦达定理|中点条件转化,深化方程思想| |参数最值|5|函数构建与不等式|综合参数范围分析,培养运算能力| |定点定值|5|参数消元与恒成立|动态问题静态化,发展推理意识| |向量问题|5|向量坐标转化|向量运算与解析几何融合,提升应用意识|

内容正文:

专题08 直线与抛物线综合·面积·中点弦·定点·定值·最值六大典型问题 题型一 直线与抛物线的位置关系(韦达) 题型二 抛物线中三角形面积(四边形) 题型三 抛物线的中点弦问题 题型四 抛物线中的参数及最值 题型五 抛物线中的定点、定值、定直线 题型六 抛物线中的向量问题 题型一 直线与抛物线的位置关系(韦达) 1.已知抛物线:,为坐标原点,过点作斜率的直线交抛物线于两点,其中在第一象限,直线交抛物线于另一点,其中,直线与直线交于点. (1)求抛物线的方程; (2)记与的面积分别为,. (ⅰ)当,,,四点共圆时,求直线的方程; (ⅱ)求的取值范围. 【答案】(1) (2)(ⅰ);(ⅱ) 【分析】(1)由,求出点的坐标,代入抛物线方程求解即可; (2)(ⅰ)联立直线与抛物线方程,由韦达定理可得,,由,,,四点共圆可得,从而得,代入的表达式,得,求解即可; (ⅱ)先求出点的横坐标,由三角形的面积可得,求出的范围即可得答案. 【详解】(1)因为点,则, 又, 则, 所以, 代入抛物线:, 得到,解得, 所以抛物线的方程为. (2)(ⅰ)因为直线方程为, 设,, 联立, 消得到, 则,, 当,,,四点共圆时, 则有,, 故,则, 所以, 又, 同理可得, 由两点间的距离公式可得,, 所以, 即, 整理得到, 又,所以, 故直线的方程为. (ⅱ)由,,得到直线:, 由,,得, 直线:, 联立方程, 解得, 由,, 得, 所以, 又 , 当时,由,得, 又直线的斜率, 则, 所以, 故的取值范围为. 2.已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4. (1)求抛物线的方程; (2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为, (i)求证:; (ii)求证:直线过定点. 【答案】(1) (2)(i)法一:由(1),且, 则 所以. 法二:设直线方程为, 抛物线的方程可表示为, 由, 得 , , , 直线的斜率为, , . (ii)法一:如图,作出符合题意的图形, 由已知得, 设直线的方程为, 联立,可得, , , , 整理得, 即, 当时,直线与直线重合,舍去 ,直线的方程, 直线过定点. 法二:由已知得, , , (舍)或, 直线的方程是, 直线过定点. 【分析】(1)联立方程组并利用韦达定理得到,再结合题意求解参数,得到抛物线方程即可. (2)(i)法一直接利用斜率公式结合韦达定理得到定值,法二利用齐次化结合直线系方程求解定值,(ii)法一结合已证定值,求出直线方程,进而求解定点,法二结合齐次化得到的定值求出直线方程,最后求出定点即可. 【详解】(1)设直线的方程为, 代入得, 设点,则, 而线段中点纵坐标为4,则,解得, 故的方程为. (2)(i)略 (ii)略 3.已知圆心在x轴上移动的圆经过点,且与x轴,y轴分别交于,两个动点.记动点的轨迹为曲线E. (1)求点的轨迹方程; (2)设直线l与曲线E相交于两点,与圆相切于点T,若T为的中点,求T的纵坐标取值范围; (3)过点作圆(圆在曲线E内部)的两条切线分别交曲线E于两点(异于点),探究直线PQ是否过定点. 【答案】(1) (2) (3)直线恒过点. 【分析】(1)依题意可知圆的圆心在x轴上,即圆关于x轴对称,三角形ABC是直角三角形,再根据直角三角形射影定理可知,即可得解; (2)设,,,利用点差法求出,再根据化简求出,再根据T在抛物线内部即可得解; (3)设过点D且斜率存在的直线方程为,直线DP,DQ的斜率分别设为,,根据直线与动圆相切可得,再化简,利用韦达定理求出,设PQ方程为,与抛物线方程联立,利用韦达定理求出两根之和与积,再化简求出m,n的关系,即可得出结论. 【详解】(1)依题意可知圆的圆心在x轴上,即圆关于x轴对称,是直角三角形,且B点必在y轴右侧,即, 在中,由射影定理得,即, 所以点的轨迹方程为; (2)设,,, 则有, 由直线与圆相切可知,即, ,故, 由T在抛物线内部可知,故, 即T的纵坐标取值范围为; (3)设过点D且斜率存在的直线方程为,即, 由该直线与动圆相切可得,整理得, 由题意知直线DP,DQ的斜率存在,分别设为,,则,是方程的两个不等实根, 则有,由于PQ的斜率不为0, 设,,设PQ方程为,与抛物线联立, 得,则由韦达定理可知,,, , 整理得,即,, 即PQ方程为,此时直线恒过点. 4.已知抛物线的焦点为. (1)求抛物线的方程; (2)设直线与抛物线相交于两点, (ⅰ)若,求实数的值; (ⅱ)为坐标原点,求重心的轨迹方程. 【答案】(1) (2)(ⅰ);(ⅱ) 【分析】(1)根据抛物线焦点为,由抛物线的性质可直接求出,再求得抛物线C的方程; (2)(ⅰ)联立抛物线与直线方程,使用韦达定理得到,再根据,再求实数的值;(ii)根据三角形重心的坐标公式设点,再由韦达定理表示为的表达式,通过转化求得重心的轨迹方程. 【详解】(1)由抛物线的焦点为可得 , 所以抛物线C的方程为. (2)(ⅰ)联立抛物线与直线的方程可得 ,整理得,故; ,,解得,. (ⅱ)由(i)得,, 设重心坐标为,则即 所以即. 5.已知抛物线:()的焦点到其准线的距离为2. (1)求抛物线的标准方程; (2)过点的直线与抛物线交于,两点,点在第一象限. ①直线与抛物线的另一个交点为,当时,求直线的方程; ②是否存在定点,使得直线与斜率互为相反数,如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)①;②存在, 【分析】(1)由题意可得,即可求解; (2)①设直线的方程为,然后与抛物线联立可得,同理设出直线的方程为可得,即得,再结合,即可求解;②假设存在这样的,设,且,化简整理可得对任意恒成立,即可求解. 【详解】(1)由题意点到其准线的距离为,则, 所以抛物线的标准方程为. (2)①设直线的方程为,,,,    联立,得, 所以, 设直线的方程为, 联立,得,所以, 所以可得,所以, 所以,化简得,解得, 又因为点在第一象限,所以,则,代入到中, 所以,解得, 所以直线的方程为.   ②假设存在这样的,设,, 所以, 即, 化简得, 即, 即对任意恒成立, 所以,解得, 所以假设成立,即存在. 题型二 抛物线中三角形面积(四边形) 6.在平面直角坐标系中,双曲线:(),右焦点坐标为,点是上任意一点. (1)求的方程; (2)过点作的两条渐近线的平行线,分别与两条渐近线交于,两点,求证:平行四边形的面积为定值; (3)过点作:的两条切线,切点为C,D,求面积的最小值. 【答案】(1) (2)双曲线的渐近线方程为,记,. 设点,由在上得,即. 过点与平行的直线方程为,与交于点, 联立,解得. 同理得,过点与平行的直线与的交点. 平行四边形的面积,其中为点到直线的距离, , , ∴ ,为定值,得证. (3) 【分析】(1)根据双曲线焦点坐标,结合的关系求解,即可得到双曲线方程. (2)求出双曲线渐近线方程,设点坐标,写出两条平行线方程,求解交点坐标后计算平行四边形面积,结合点在双曲线上的约束化简得到定值. (3)利用导数写出抛物线切线方程,得到切点弦的方程,结合韦达定理求出弦长与点到直线的距离,写出面积表达式后结合双曲线方程转化为二次函数最值问题求解. 【详解】(1)由题意 ,且, ∴ , ∴ 的方程为. (2)略 (3)设,,抛物线即,导数, ∴ 过点的切线方程为,结合化简得. ∵ 点在切线上, ∴ ,同理, 即,∴直线的方程为, ∴ 是方程的两个实根, ∴ 即,且,. ∴ . 点到直线的距离. ∴ 的面积. ∵ 点在上,∴ ,代入得. 令,该函数为开口向上的二次函数,对称轴为, ∴ , ∴ . 【点睛】方法归纳: 1.定值问题需先引入变量构建表达式,再结合题目给定的约束关系消去变量得到固定结果; 2. 抛物线切点弦相关的面积问题,可通过切线方程归纳切点弦公式,结合韦达定理简化运算,最终转化为函数最值问题求解. 7.已知抛物线:的焦点为,点在上,. (1)求的方程; (2)设,直线过焦点,与交于,两点.直线,分别交于另两点,. ①求的面积的最小值; ②试判断直线是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由. 【答案】(1) (2)①2;②直线过定点. 【分析】(1)利用抛物线焦半径公式构造方程求出,进而求出抛物线方程; (2)①设为,联立抛物线方程,运用韦达定理得出纵坐标关系,利用三角形面积公式结合不等式求面积最小值; ②联立直线与抛物线方程,分别利用韦达定理,综合求出,设方程,联立抛物线方程,利用韦达定理求出,进而求出相关参数,求出方程,从而判断直线是否过定点. 【详解】(1)的焦点,准线方程为, 因为点在上,,所以,, 所以的方程为. (2)①,设为,代入,消去,得. 设,,则,. 所以 ,, 又,所以的面积为 ,当且仅当时,取等号, 所以的面积的最小值为2. ②设,,又, 直线的方程为,与方程联立,消去得 , 又是直线与的交点,所以,, 同理,所以, 当 时,,直线与轴垂直,与轴的交点为, 当 时,,直线的斜率. 此时,可设直线的方程为 ,与联立,消去得 , 所以 , 又,所以 ,, 所以的方程化为,直线过. 综上,直线过定点. 8.如图所示,已知抛物线的顶点为O,点A的坐标为,倾斜角为的直线与线段相交(不经过点O或点A),且交抛物线于M、N两点,求的面积最大时直线的方程,并求的最大面积. 【答案】直线的方程为,的最大面积是. 【分析】设直线斜截式 ,由与线段相交得范围,联立抛物线由判别式保证两交点. 用韦达定理表示弦长和点到直线距离,建立面积平方函数,求导得极大值点,代回得直线方程与最大面积. 【详解】由于直线与线段相交且倾斜角为,又点A的坐标为, 设直线的方程为,可知. 由方程组消去得①. ∵直线与抛物线有两个不同交点M、N,∴方程①的判别式. ,由得. 设,,则,, 点A到直线的距离. ,即. 令, 对,当时,即或. 当时,,单调递增;当时,,单调递减. 可知时,最大,即最大为. 故直线的方程为,的最大面积是. 9.在平面直角坐标系中,已知抛物线的焦点为,过点且垂直于轴的直线与抛物线交于,两点(点在轴上方),的面积为2. (1)求抛物线的标准方程. (2)过点的直线与抛物线交于,两点,直线与线段交于点. ①证明:直线轴; ②求面积的最大值. 【答案】(1) (2)①证明:由(1)知,抛物线,,,. 由题意知直线的斜率存在,且,所以直线的方程为,. 由消去,整理得. 由,解得,且, 所以,,所以. 直线的方程为, 令,得,即, 所以直线轴. ② 【分析】(1)由题意可得,由,求解即可; (2)①直线的方程为: ,与抛物线方程联立,结合韦达定理可得,从而得,求出直线与的交点纵坐标为,通过化简可得,即可得证; ②不妨设,则,由三角形的面积公式可得,利用换元法及导数求解即可. 【详解】(1)由题意,得,直线的方程为. 解得所以,,则. 由题意,得,解得, 所以抛物线的标准方程为. (2)①略 ②解:由题意,得. 不妨设,则,所以.    令,则,. 令,,则. 解,得, 所以当时,,单调递增;当时,,单调递减. 所以在处取得极大值,也是最大值. 因为,所以面积的最大值为. 10.在平面直角坐标系中,已知定点和定直线:.动点到定点的距离等于它到定直线的距离,记动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)设为坐标原点,点,是曲线上异于原点的两个动点,且满足. (ⅰ)证明:直线恒过定点; (ⅱ)求面积的最小值. 【答案】(1) (2)(i)因为直线不垂直于轴,设其方程为:, 设,,联立直线与抛物线方程,,可得,, 因为,所以,得, 又因为,所以,即直线方程为,则过定点 . (ii)16 【分析】(1)根据抛物线的定义求解即可; (2)(i)设直线的方程为:,联立直线与抛物线的方程,得出韦达定理,再代入计算即可. (ii)由(i)知直线过定点结合,结合基本不等式求得最小值. 【详解】(1)由已知得曲线是以为焦点,直线:为准线的抛物线,, 所以曲线的方程为:. (2)(i)略 (ii)由(i)知直线过定点,所以 故, 因为,所以, 当且仅当时,等号成立,即面积的最小值为16. 题型三 抛物线的中点弦问题 11.已知抛物线,直线交抛物线于、两点, (1)若线段中点的纵坐标为,求直线的方程; (2)若抛物线上存在两点、关于直线轴对称,求的取值范围. (3)若存在定点,使以为直径的圆上的任意点,都满足(为原点),求定点的坐标和的值. 【答案】(1) (2) (3)定点, 【分析】(1)联立直线与曲线方程后,结合韦达定理表示出并计算即可得; (2)分,及进行讨论,设、,结合关于直线对称的点的性质可得,计算即可得; (3)设、,由题意可得,即可得该方程即为以为直径的圆的方程,结合点坐标与半径计算即可得解. 【详解】(1)设、,联立, 化简得,, 由韦达定理可得,, 由于,所以,故直线的方程为. (2)设,,若,则,易得此时不合题意; 若,由于,关于直线轴对称, 故, 故,所以中点的纵坐标为, 将其代入中可得,又,化简可得, 结合,故,化简可得, 由于关于的方程要有两个不相等的实数根,所以, 故,即; 综上所述,; (3)设、,由题意可得, 整理得,即, 又点在以为直径的圆上,则即为该圆方程, 由,,则, 则,, 即有,则, 化简得,故,则,,即,定点. 12.在平面直角坐标系中,已知曲线,直线与交于三个不同的点. (1)若,求的取值范围; (2)若,求的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由曲线方程得或,将它们分别联立直线,结合交点个数、判别式列不等式求参数范围; (2)先考虑与直线联立,设,利用判别式、韦达定理及点在直线上求参数值,再考虑直线与直线重合,设,且点在直线上求参数值即可. 【详解】(1)由,得或, 联立,得(*), 由,解得或, 因为有唯一解,得, 直线与曲线交于三个不同的点, 所以不是方程的解,即, 所以的取值范围是. (2)情形1:联立得. 设,则, 设的中点为,则, 又点在直线上,从而, 所以或,不满足,舍去. 情形2:设, 则直线的方程为, 直线即为直线,从而, 由为线段的中点,得, 点在直线上,得, 联立,解得(舍)或, . 综上,的值为. 13.已知为坐标原点,椭圆与抛物线在第一象限的交点为,其中椭圆的长轴长是短轴长的两倍. (1)求椭圆和抛物线的标准方程; (2)设直线交抛物线于两点,若的中点在椭圆上,求的坐标. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)根据给定条件,求出即可. (2)联立直线与抛物线的方程,求出点的坐标并代入椭圆的方程即可. 【详解】(1)由点在抛物线上,得,因此抛物线的方程为; 由椭圆的长轴长是短轴长的两倍,得,又点在椭圆上, 则,解得, 所以椭圆的方程为; (2)设点,由消去,得, 显然,,则线段的中点, 又点在椭圆上,则满足,整理得, 则,解得或,所以的坐标为或.    14.如图所示,已知抛物线:(),,,,是抛物线上的四个点,其中,在第一象限(在的左侧),,在第四象限,满足,线段与交于点.记线段与的中点分别为.当经过的焦点且垂直于轴时,.    (1)求的准线方程; (2)求证:; (3)若,求的面积. 【答案】(1); (2)证明:设,由,得, 若,则,直线的斜率不存在, 由对称性,知均在轴上,则三点共线; 若,则,直线的斜率存在,直线的斜率, 直线的方程为:,整理得, 同理直线的方程为,直线的方程为, 直线的方程为,由,得, 设,由线段与的中点分别为,得, 因此直线轴,设直线与线段的交点分别为, 将代入直线的方程,得; 将代入直线的方程,得, , 又,则点重合,即为线段与的交点, 所以. (3). 【分析】(1)根据给定条件,结合抛物线通径的意义求出即可. (2)设出点的坐标,求出直线的方程,进而求出分别与直线的交点横坐标即可得证. (3)由(2)的信息及已知求出点纵坐标差,再结合相似三角形性质求出三角形面积. 【详解】(1)当经过抛物线的焦点且垂直于轴时,, 此时线段是的通径,即,得到,抛物线方程为, 所以抛物线的准线方程为. (2)略 (3)由(2)知,直线轴,由,得, 又,同理, 又由(2)得, 则,即, ,即, 由,得, 即, 则, 整理得,即,于是, 如图,过作的平行线,交于点,    则四边形为平行四边形,则,, 由,得,则, 由为的中点,得为的中点,因此, 所以的面积为6. 15.在平面直角坐标系中,点到直线的距离的平方比点到点的距离的平方大记动点P的轨迹为. (1)求的方程. (2)已知为上不同的三点. (i)若线段的中点坐标为,求的面积; (ii)若直线和直线均与圆相切,证明:直线与圆相切. 【答案】(1); (2)(i); (ii)设, 所以直线的方程为, 圆的圆心为,半径, 因为与圆相切,故圆心到直线距离等于, 所以,即, 所以, 同理, 所以,是一元二次方程的两个根, 故,是方程, 方程的判别式 由韦达定理得,, 对直线,同理得圆心到的距离平方为, 又,故 , 所以,即,故直线与圆相切. 【分析】(1)设动点,结合条件列出等式并化简,得到轨迹的方程; (2)(i)设,,因为​在轨迹上,所以代入的方程,利用点差法求出直线的斜率,进而得到直线方程;再联立直线方程与的方程,求出,结合关系求面积;(ii)设,由条件可得,​是方程的两根,再证明圆心到的距离等于圆的半径即可. 【详解】(1)设动点的坐标为, 由已知点到的距离的平方比到原点的距离平方大, 所以 化简可得, 所以的方程为, (2)(i)设, 因为都在上,故, 所以, 所以直线​的斜率, 因为​中点为,所以, 所以,直线的方程为,即, 联立直线与抛物线方程: , 方程的判别式 由韦达定理得, 所以 所以的面积(是直线在轴截距); (ii)略 题型四 抛物线中的参数及最值 16.已知抛物线:,直线与抛物线有且只有一个交点. (1)求抛物线的方程; (2)若直线与抛物线交于异于原点的两点,,若,过作的垂线,垂足为,求证:直线恒过定点,并求出的取值范围. 【答案】(1) (2)直线恒过定点  的取值范围为 【分析】(1)联立直线与抛物线方程,根据,求的值; (2)设出直线的方程,与抛物线方程联立,根据,结合根与系数的关系确定直线恒过定点;求出点的轨迹方程,利用几何意义确定的取值范围. 【详解】(1)联立直线与抛物线方程: ,消去得, 因为直线与抛物线仅有一个交点,所以,即, 因为,所以, 所以抛物线的标准方程为. (2)设直线,,,. 联立,得, 根据根与系数的关系得,. 由 ,得,即, 其中,故, 所以得,,因为,所以, 因此直线,恒过定点. 因为点在直线上,所以, 又,,故,即. 将及代入, 得,整理得,,即, 又直线不过原点,所以点的轨迹方程为.其轨迹为圆心,半径为2的圆,去除点. 令,得, 由,解得, 因此的取值范围为. 17.在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为为抛物线上两个不同的动点.当中点横坐标为2时,. (1)求抛物线的方程; (2)若直线过点,在轴上是否存在点,使得恒在以线段为直径的圆内?若存在,求出点横坐标的取值范围;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在,横坐标 【分析】(1)根据题意,结合抛物线的定义,列出方程,求得,即可求解; (2)设直线的方程为,且,联立方程组求得, 法一:由,代入整理得到,转化为不等式对恒成立,列出不等式组,即可求解; 法二:设直线的方程为,且,求得以为直径的圆的方程,根据点在圆内,得到对恒成立,列出不等式组,即可求解. 【详解】(1)解:由抛物线的定义知:, 因为,可得,解得, 所以抛物线的方程为. (2)解:设直线的方程为,且 联立方程组,整理得, 判别式恒成立,且, 法一:由,可得, 将代入,可得 , 再将代入得, 整理得, 由恒在以线段为直径的圆内等价于对恒成立, 则满足或,解得, 综上可得,存在这样的点,且,满足题意. 法二:设直线的方程为,且, 可得,所以圆心为, 由, 圆的方程为, 因为点在圆内,可得, 整理得, 因为恒在以线段为直径的圆内等价于对恒成立, 则满足或,解得, 综上可得,存在这样的点,且,满足题意. 18.已知抛物线:的焦点为,点为上一点,且,过点的直线与及圆依次交于A,D,B,C四点,如图所示. (1)求E的方程; (2)求的值; (3)过A,D两点分别作的切线,,记,求与的面积之和的最小值. 【答案】(1) (2)9 (3)18 【分析】(1)根据抛物线定义直接求解即可; (2)求出抛物线的焦点坐标,设直线:,设点,,将直线方程与抛物线的方程联立,并列出韦达定理,利用抛物线的定义并结合韦达定理证明即可; (3)求出切线与的方程,并将两切线方程联立得出交点的坐标,并计算出点到直线的距离,可计算出与的面积和,换元,利用导数法求出最小值. 【详解】(1)因为在上,且, 由抛物线的定义,得,解得, 所以的方程为. (2)由(1)得,圆的方程为, 设直线:,,, 由消去并整理,得, 显然判别式,,, ,, 所以. (3)设切线的方程为, 代入的方程,得. 又,所以, 则,解得. 所以的方程为, 同理可求切线的方程为, 与的方程联立,解得,,所以. 故点到直线:的距离, 所以 . 令,则, 令,则,在上单调递增, 所以, 所以与的面积之和的最小值为18. 19.已知抛物线的焦点为,过点作直线交于,两点,为坐标原点. (1)求抛物线的方程; (2)若为直角三角形,求直线的斜率; (3)点关于轴的对称点为,直线交轴于点,直线交轴于点,探究是否为定值? 【答案】(1); (2)或; (3)是定值1,理由如下: 由(2)可知, 且,, 又因为, 所以直线的方程为, 令,得 , 即, 所以, 所以是定值1.    【分析】(1)由题意可得,求出的值即可得答案; (2)设的方程为,与抛物线方程联立,分、及分别求解; (3)由题意可求得,,利用点斜式求出直线的方程,进而可得点的坐标,代入化简即可得答案. 【详解】(1)由题意可得,解得, 所以抛物线的方程为; (2)由题意可知直线的斜率存在且不为0,设为, 所以的方程为, 由,得, 其中, 解得, 设, 由韦达定理可得:, 所以, 又因为为直角三角形, 当时,则有, 即, 即, 所以, 解得, 所以, 又因为在抛物线上, 所以, 整理得, 即, 解得; 同理当时,解得; 当时,所以,即, 所以, 解得,满足, 所以; 综上,或; (3)略; 20.已知抛物线上有一点位于第一象限,的纵坐标为. (1)若点到抛物线的准线的距离为,求的值; (2)若,点在轴上,线段的中点在上,求点的坐标和坐标原点到直线的距离; (3)若对于上第一象限的任一不与重合的点,设直线与直线交于点,作于,都有恒成立,求的取值范围. 【答案】(1) (2),距离为 (3) 【分析】(1)由抛物线的定义可求得点的横坐标,再将该点的横坐标代入抛物线方程,即可得出的值; (2)求出点的坐标,设点,可得出线段的中点坐标,结合题意求出的值,可得出直线的方程,再利用点到直线的距离公式求解即可; (3)设,求出直线的方程,可得出点的坐标,进而可得出点,结合以及两点间的距离公式得出对恒成立,然后分、、三种情况即可. 【详解】(1)设点的横坐标为,抛物线的准线方程为,由题意可得,解得, 故,因为,所以. (2)设点的横坐标为,则,因为,则,故,即点, 设点,线段的中点为, 所以,即, ,则直线的方程为,即, 故原点到直线的距离. (3)设,因为点,所以直线的方程为, 其中,所以点、, 则, 即对恒成立, 当时,,成立; 当时,即时,恒成立,此时, 当时,因矛盾,故舍; 综上所述,的取值范围为. 题型五 抛物线中的定点、定值、定直线 21.在平面直角坐标系中,已知抛物线,过点的直线与抛物线交于两点,抛物线在两点处的切线交于点. (1)求线段长度的最小值; (2)若直线与抛物线交于两点,分别为线段的中点.求证:直线经过定点. 【答案】(1) (2)因为直线与抛物线交于,两点,故时为坚直线. 记的斜率为, 则,由韦达定理和中点公式, 线段的中点分别为, 又,即;若,则,不可能,故. 点,都在抛物线上,故直线的斜率为, 其方程为, 令,恒有,所以直线恒过定点. 【分析】(1)采用设线法并联立抛物线方程得到韦达定理式,从而得到点坐标,再利用两点距离公式转化为二次函数求最值,即可得到长度的最小值; (2)求出的坐标,化简直线的方程,代入检验即可得出直线恒过定点. 【详解】(1)易知直线的斜率存在,故可设. 设,的横坐标分别为,联立抛物线得, , 所以. ,求导得, 则抛物线上横坐标为的点处切线斜率为,切点纵坐标为, 则切线方程为,即, 则其在点处的切线方程分别为, 联立解得,则, ,当时等号成立, 故的最小值为. (2)略 22.已知抛物线的焦点为F,准线为l. (1)写出以坐标轴为对称轴、F为焦点、离心率为的椭圆的标准方程; (2)设l与x轴的交点为E,点P在第一象限,且在上,若,求直线的方程; (3)经过点F且斜率为的直线与相交于两点,O为坐标原点,直线分别与l相交于点.试探究:以线段为直径的圆C是否过定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由. 【答案】(1) (2) (3)是,和 【分析】(1)先求抛物线的焦点坐标,再根据题意求椭圆的,即可得解; (2)解法一:设点,根据题意可得点P的轨迹方程为,从而求出点P的坐标,可得直线方程;解法二:根据抛物线的定义进行转化分析可得,进而可得直线EP的倾斜角与斜率,利用点斜式求直线方程; (3)设直线的方程及两点的坐标,进而可求两点的坐标,结合韦达定理求圆C的圆心及半径,根据圆C方程分析判断定点. 【详解】(1)由题意得,的焦点为, 设椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b, 因为离心率为,所以,得,. 所以椭圆的标准方程为. (2)解法一:的准线方程为,. 设点,因为, 所以,得, 因为,所以,所以, 因为P在第一象限,所以点P的坐标为. 则直线的斜率为,直线的方程为. 解法二:的准线方程为,. 过点P作的准线的垂线,垂足为M,, 因为,所以, 因为P在第一象限,所以直线的倾斜角为. 则直线的斜率为,直线的方程为. (3)设点. 由已知直线的方程为, 将代入抛物线方程得, 所以. 因为直线的方程为,直线的方程为, 令,得的纵坐标分别为. 得到圆C方程为. 因为,所以整理得, 令,得或, 所以圆C过定点和. 23.已知抛物线的焦点为,直线与交于两点,与x轴交于点Q,与直线交于点P. (1)求的标准方程; (2)当时,求的面积; (3)是否存在实数,使等式成立,若存在,求的值并说明理由. 【答案】(1) (2) (3)存在,理由如下: 设,因为点在直线上, 所以,解得,, 点是直线与轴的交点,令,得,所以,    则, , ,     要验证,即验证:, 化简得:.     联立,消去可得,               因为,且,                   所以, 所以和同号,即. 因为 ,                          则,即. 【分析】(1)由题意得,可得,即可求解; (2)当时,设,直线的方程为,联立直线与抛物线方程,求出,, 结合弦长公式求得,再求出点到直线的距离,进而求解面积; (3)先表示出,再结合题设求解即可. 【详解】(1)由题意,,则, 所以的方程为. (2)设, 当时,直线的方程为,即. 联立,消去可得,                根据韦达定理,,,                   则,     点到直线的距离,   所以的面积. (3)略 24.已知抛物线:,是坐标原点,是焦点,,是抛物线上异于原点的两个不同点. (1)若点到焦点的距离等于9,求点的坐标; (2)若,求证:直线过定点,并求出该定点坐标; (3)若过点且不与轴垂直的直线与抛物线交于,两点,点在轴上方,设点为轴上异于点的点,且满足,延长交抛物线于点.记直线和的倾斜角分别为,,求的最小值. 【答案】(1) (2)证明:设 ,满足 ,由 得:,又, 所以,整理得,解得, 设直线 ,联立 得 , 由韦达定理 ,结合 得 , 故直线方程为,恒过定点 . (3) 【分析】(1)利用抛物线的定义求出点的横坐标,将横坐标代入抛物线方程,即可得到点A的坐标; (2)设出直线的斜截式方程,与抛物线联立得到韦达定理关系,代入求出直线方程中的定值参数,即可证明直线过的定点并求出定点坐标; (3)设出过焦点的直线的方程,联立抛物线得到的坐标关系,结合确定点坐标,再联立与抛物线得到点坐标,利用倾斜角与斜率的关系得到关于直线斜率的表达式,最后用基本不等式求出最小值. 【详解】(1)抛物线 中,,得 ,焦点 ,准线 , 设 ,由抛物线定义:点 到焦点 的距离等于到准线的距离,即,解得, 代入抛物线方程得 ,解得, 故点 的坐标为或 . (2)略 (3)设过的直线,,, 联立得 ,由韦达定理:,所以, 设,由,,平方得, 代入,整理得(),所以即, 所以,所以直线, 联立,得,整理得, 所以,解得的纵坐标 , 因为, 所以,因为, 所以 当且仅当 时取等号,故 的最小值为 . 25.已知点,是平面上一动点,点到点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的轨迹方程; (2)已知点,,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标. 【答案】(1)或; (2)证明:由不过点的动直线与曲线恒有两个交点,,则动直线与只抛物线相交, 可设点,直线的方程为:, 联立,得, 所以,即. 因为,所以, 代入得:,整理得:, 即或. 当时,直线的方程:过定点,舍去; 当时,直线的方程:过定点. 所以直线过定点. 【分析】(1)由题意转化为抛物线的定义,即可得到曲线方程; (2)利用方程组思想,结合韦达定理,即可得到直线过定点的证明. 【详解】(1)设,由点到点的距离比它到轴的距离大可得, ,平方得:, 当时,上式化简可得:, 当时,上式化简可得:, 即曲线的轨迹方程是或; (2)略 题型六 抛物线中的向量问题 26.已知抛物线的焦点到准线的距离为2. (1)求抛物线的方程; (2)若过点的动直线与抛物线相交于两点, (i)在线段上取点,满足,证明:点总在某定直线上; (ii)是否存在与点不同的定点,使得恒成立?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) (i)设,、、, 联立,消去可得, ,即, ,, 由,则,故, 由点在线段上,则与异号, 故, 即有, 整理得, 即有,解得, 则, 有, 故总在定直线上; (ii)存在,且点坐标为 【分析】(1)由抛物线定义即可得; (2)(i)设出直线的方程与各点坐标,联立抛物线方程,可得与交点纵坐标有关韦达定理,由,可得,计算可用表示出、,即可得点轨迹,即可得证;(ii)设,则有,结合韦达定理计算可得存在定值、,使得该等式恒成立,即可得点坐标. 【详解】(1)由抛物线定义可得,则; (2)(i)略 (ii)存在,且点坐标为,理由如下: 设,则, 由,则,即有, 即, , 设,,,, 即有 , , 则可化为, 整理得, 由,故, 又, , 故, 即, 要使得恒成立,则,则有,即, 则,解得或(舍),则, 即,,即; 即存在,使得恒成立. 27.已知直线与抛物线交于两点,不同于的直线与交于两点,设直线与的交点为. (1)证明:点在直线上; (2)若的中点为. (ⅰ)求直线的斜率; (ⅱ)求四边形面积的最小值. 【答案】(1) 与的交点为, 由得 点在直线上; (2)(ⅰ)0;(ⅱ) 【分析】(1)根据两直线方程求得其交点坐标为,即可得出结论; (2)(ⅰ)设,利用分别求得的坐标为,再结合韦达定理即可求得斜率为0; (ⅱ)利用中位线性质以及三角形相似可得四边形的面积为,求出其面积表达式再由二次函数性质即可得出结果. 【详解】(1)略 (2)(ⅰ)不妨设,由(1)知点的坐标为,如下图所示: 又,即为的中点,点的坐标为, 又点在曲线上,, 整理得, 同理可得, 是关于的方程的两根, , 又, 点的坐标为,即, 直线的斜率; (ⅱ)设四边形的面积为, 为的中点,为的中点,, 又由(ⅰ)知:直线平行于轴或与轴重合, , 又,, , 可得四边形面积的最小值为. 28.已知是抛物线的焦点,是上的一点,且. (1)求的方程; (2)若过点的直线与交于两点,且,求的方程. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)根据焦半径公式求,即可求抛物线方程; (2)首先设直线,与抛物线方程联立,结合条件和韦达定理,即可求解直线方程. 【详解】(1)由条件可知,,得, 所以抛物线方程为; (2)设直线,,,, 联立,得, ,,① 由,可得,② 由①②可知,,或,, 所以或,得或, 即直线的方程为,即或,即. 29.已知是抛物线的焦点,是抛物线上位于第一象限内的任意一点,过,(为坐标原点)三点的圆的圆心为,点到抛物线的准线的距离为. (1)求抛物线的方程; (2)当过点的动直线与抛物线相交于不同点时,在线段上取点,满足,求的最小值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由于点在中垂线上,所以,从而,求出后可得抛物线方程; (2)设,,则可用坐标表示,结合点在抛物线上可得的轨迹,从而可求的最小值. 【详解】(1)过三点的圆的圆心为,则圆心在的中垂线上, 则,又点到抛物线的准线的距离为,所以,则, 所以抛物线的方程为. (2)设,记. 则, , 整理得, 又,代入得,故, 所以总在定直线上,又, 而过且与该直线垂直的直线为, 由可得两条直线的交点为, 而,故交点在抛物线内部, 故的最小值为到直线的距离, 即的最小值为. 30.已知抛物线的焦点为F,点是C上一点,且,记O为坐标原点,过点F的直线与C相交于A,B两点. (1)求抛物线C的方程与准线l的方程; (2)求的最小值; (3)已知P,M分别是抛物线C与准线l上的动点,若C在点P处的切线交y轴于点Q,且,试判断点N是否在定直线上,若在,请求出定直线的方程;若不在,请说明理由. 【答案】(1);; (2); (3)N在定直线上,直线方程为:. 【分析】(1)由结合抛物线定义可得准线方程,据此可得抛物线方程; (2)设过点F的直线方程为,将直线方程与抛物线方程联立,结合韦达定理可得,然后由抛物线定义结合基本不等式可得最小值; (3)设,由导数知识可得点P处的切线方程,据此可得点Q坐标,设,由可得,据此完成判断及得到定直线方程. 【详解】(1)由是C上一点,且,结合抛物线定义, 可得准线方程为:,则焦点为,则; (2)由题可得点F的直线的斜率存在, 设过点F的直线方程为:,将直线方程与抛物线方程联立, 可得,判别式为. 设,由韦达定理,可得,则. 又由抛物线定义可得, 当且仅当,即时取等号; (3)设,, 则在处的切线方程为:. 令,得,设,则. 又注意到,, 则.因, 则,从而,即N在定直线上, 直线方程为:. 2 / 37 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题08 直线与抛物线综合·面积·中点弦·定点·定值·最值六大典型问题 题型一 直线与抛物线的位置关系(韦达) 题型二 抛物线中三角形面积(四边形) 题型三 抛物线的中点弦问题 题型四 抛物线中的参数及最值 题型五 抛物线中的定点、定值、定直线 题型六 抛物线中的向量问题 题型一 直线与抛物线的位置关系(韦达) 1.已知抛物线:,为坐标原点,过点作斜率的直线交抛物线于两点,其中在第一象限,直线交抛物线于另一点,其中,直线与直线交于点. (1)求抛物线的方程; (2)记与的面积分别为,. (ⅰ)当,,,四点共圆时,求直线的方程; (ⅱ)求的取值范围. 2.已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4. (1)求抛物线的方程; (2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为, (i)求证:; (ii)求证:直线过定点. 3.已知圆心在x轴上移动的圆经过点,且与x轴,y轴分别交于,两个动点.记动点的轨迹为曲线E. (1)求点的轨迹方程; (2)设直线l与曲线E相交于两点,与圆相切于点T,若T为的中点,求T的纵坐标取值范围; (3)过点作圆(圆在曲线E内部)的两条切线分别交曲线E于两点(异于点),探究直线PQ是否过定点. 4.已知抛物线的焦点为. (1)求抛物线的方程; (2)设直线与抛物线相交于两点, (ⅰ)若,求实数的值; (ⅱ)为坐标原点,求重心的轨迹方程. 5.已知抛物线:()的焦点到其准线的距离为2. (1)求抛物线的标准方程; (2)过点的直线与抛物线交于,两点,点在第一象限. ①直线与抛物线的另一个交点为,当时,求直线的方程; ②是否存在定点,使得直线与斜率互为相反数,如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由. 题型二 抛物线中三角形面积(四边形) 6.在平面直角坐标系中,双曲线:(),右焦点坐标为,点是上任意一点. (1)求的方程; (2)过点作的两条渐近线的平行线,分别与两条渐近线交于,两点,求证:平行四边形的面积为定值; (3)过点作:的两条切线,切点为C,D,求面积的最小值. 7.已知抛物线:的焦点为,点在上,. (1)求的方程; (2)设,直线过焦点,与交于,两点.直线,分别交于另两点,. ①求的面积的最小值; ②试判断直线是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由. 8.如图所示,已知抛物线的顶点为O,点A的坐标为,倾斜角为的直线与线段相交(不经过点O或点A),且交抛物线于M、N两点,求的面积最大时直线的方程,并求的最大面积. 9.在平面直角坐标系中,已知抛物线的焦点为,过点且垂直于轴的直线与抛物线交于,两点(点在轴上方),的面积为2. (1)求抛物线的标准方程. (2)过点的直线与抛物线交于,两点,直线与线段交于点. ①证明:直线轴; ②求面积的最大值. 10.在平面直角坐标系中,已知定点和定直线:.动点到定点的距离等于它到定直线的距离,记动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)设为坐标原点,点,是曲线上异于原点的两个动点,且满足. (ⅰ)证明:直线恒过定点; (ⅱ)求面积的最小值. 题型三 抛物线的中点弦问题 11.已知抛物线,直线交抛物线于、两点, (1)若线段中点的纵坐标为,求直线的方程; (2)若抛物线上存在两点、关于直线轴对称,求的取值范围. (3)若存在定点,使以为直径的圆上的任意点,都满足(为原点),求定点的坐标和的值. 12.在平面直角坐标系中,已知曲线,直线与交于三个不同的点. (1)若,求的取值范围; (2)若,求的值. 13.已知为坐标原点,椭圆与抛物线在第一象限的交点为,其中椭圆的长轴长是短轴长的两倍. (1)求椭圆和抛物线的标准方程; (2)设直线交抛物线于两点,若的中点在椭圆上,求的坐标. 14.如图所示,已知抛物线:(),,,,是抛物线上的四个点,其中,在第一象限(在的左侧),,在第四象限,满足,线段与交于点.记线段与的中点分别为.当经过的焦点且垂直于轴时,.    (1)求的准线方程; (2)求证:; (3)若,求的面积. 15.在平面直角坐标系中,点到直线的距离的平方比点到点的距离的平方大记动点P的轨迹为. (1)求的方程. (2)已知为上不同的三点. (i)若线段的中点坐标为,求的面积; (ii)若直线和直线均与圆相切,证明:直线与圆相切. 题型四 抛物线中的参数及最值 16.已知抛物线:,直线与抛物线有且只有一个交点. (1)求抛物线的方程; (2)若直线与抛物线交于异于原点的两点,,若,过作的垂线,垂足为,求证:直线恒过定点,并求出的取值范围. 17.在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为为抛物线上两个不同的动点.当中点横坐标为2时,. (1)求抛物线的方程; (2)若直线过点,在轴上是否存在点,使得恒在以线段为直径的圆内?若存在,求出点横坐标的取值范围;若不存在,请说明理由. 18.已知抛物线:的焦点为,点为上一点,且,过点的直线与及圆依次交于A,D,B,C四点,如图所示. (1)求E的方程; (2)求的值; (3)过A,D两点分别作的切线,,记,求与的面积之和的最小值. 19.已知抛物线的焦点为,过点作直线交于,两点,为坐标原点. (1)求抛物线的方程; (2)若为直角三角形,求直线的斜率; (3)点关于轴的对称点为,直线交轴于点,直线交轴于点,探究是否为定值? 20.已知抛物线上有一点位于第一象限,的纵坐标为. (1)若点到抛物线的准线的距离为,求的值; (2)若,点在轴上,线段的中点在上,求点的坐标和坐标原点到直线的距离; (3)若对于上第一象限的任一不与重合的点,设直线与直线交于点,作于,都有恒成立,求的取值范围. 题型五 抛物线中的定点、定值、定直线 21.在平面直角坐标系中,已知抛物线,过点的直线与抛物线交于两点,抛物线在两点处的切线交于点. (1)求线段长度的最小值; (2)若直线与抛物线交于两点,分别为线段的中点.求证:直线经过定点. 22.已知抛物线的焦点为F,准线为l. (1)写出以坐标轴为对称轴、F为焦点、离心率为的椭圆的标准方程; (2)设l与x轴的交点为E,点P在第一象限,且在上,若,求直线的方程; (3)经过点F且斜率为的直线与相交于两点,O为坐标原点,直线分别与l相交于点.试探究:以线段为直径的圆C是否过定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由. 23.已知抛物线的焦点为,直线与交于两点,与x轴交于点Q,与直线交于点P. (1)求的标准方程; (2)当时,求的面积; (3)是否存在实数,使等式成立,若存在,求的值并说明理由. 24.已知抛物线:,是坐标原点,是焦点,,是抛物线上异于原点的两个不同点. (1)若点到焦点的距离等于9,求点的坐标; (2)若,求证:直线过定点,并求出该定点坐标; (3)若过点且不与轴垂直的直线与抛物线交于,两点,点在轴上方,设点为轴上异于点的点,且满足,延长交抛物线于点.记直线和的倾斜角分别为,,求的最小值. 25.已知点,是平面上一动点,点到点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的轨迹方程; (2)已知点,,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标. 题型六 抛物线中的向量问题 26.已知抛物线的焦点到准线的距离为2. (1)求抛物线的方程; (2)若过点的动直线与抛物线相交于两点, (i)在线段上取点,满足,证明:点总在某定直线上; (ii)是否存在与点不同的定点,使得恒成立?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由. 27.已知直线与抛物线交于两点,不同于的直线与交于两点,设直线与的交点为. (1)证明:点在直线上; (2)若的中点为. (ⅰ)求直线的斜率; (ⅱ)求四边形面积的最小值. 28.已知是抛物线的焦点,是上的一点,且. (1)求的方程; (2)若过点的直线与交于两点,且,求的方程. 29.已知是抛物线的焦点,是抛物线上位于第一象限内的任意一点,过,(为坐标原点)三点的圆的圆心为,点到抛物线的准线的距离为. (1)求抛物线的方程; (2)当过点的动直线与抛物线相交于不同点时,在线段上取点,满足,求的最小值. 30.已知抛物线的焦点为F,点是C上一点,且,记O为坐标原点,过点F的直线与C相交于A,B两点. (1)求抛物线C的方程与准线l的方程; (2)求的最小值; (3)已知P,M分别是抛物线C与准线l上的动点,若C在点P处的切线交y轴于点Q,且,试判断点N是否在定直线上,若在,请求出定直线的方程;若不在,请说明理由. 2 / 11 学科网(北京)股份有限公司 $可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题08直线与抛物线综合·面积中点弦·定点·定值·最值六大典型问题 题型归纳 题型一直线与抛物线的位置关系(韦达) 题型二抛物线中三角形面积(四边形) 题型三抛物线的中点弦问题 题型四抛物线中的参数及最值 题型五抛物线中的定点、定值、定直线 题型六抛物线中的向量问题 题型专练 题型一直线与抛物线的位置关系(韦达) 1.(1)x2=3y 2)(i)y=-x+2:(i)(0,4-25) 2.(1)y2=4x (2)(1)法一:由(1) 4+=8.1-x-21=5-2 y=-4n'且k月-4'k2-4 ,1+1=2y+n-2,2y+n-2 则k6片-4为-4 =44-8(y+2)+(n-2)y+y2)-8(n-2) (y-4)y2-4) _4yy+-100y+y)-8(n-2)-16m-64=4 y2-4(y+y2)+16 -4n-16 1+1=4」 所以太+店 法二:设直线方程为m(x-2)+n(y-4)=1, 抛物线的方程y2=4x可表示为(y-4)+8(y-4)-4(x-2)+8=0, 1/13 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 m(x-2)+n(y-4)=1 由10-4}+80y-4-4(x-2)+8=0 +8+ 4a++2-o ∴.(8n2+8n+1)k2+(8m-4n+16mn)k+8m2-4m=0, 60妹- 8m2-4m 1 直线,的斜率为2n=-2m, k+k,-4n-8m-16mn_32m2-16m 8n2+8n+132m2-16m+1 .1+1_k+k=32m2-16m=4 k k2 kk2 8m2-4m ()法一:如图,作出符合题意的图形, A P KB 1+1=4」 由已知得无k 设直线BC的方程为x=my+t,B(x,2),C(:,为), x=my+t 联立y2=4x,可得y2-4my-4=0' y2+y3=4m,2y3=-4t. k=当4k=-4 七3-2” x2-2, .1,1my3+(t-2),my2+(t-2) kk⅓-45-4 -2m2+-4m-20+-8-2=4. y2y3-4(y2+y3)+16 2/13 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 整理得4m2-2t-14m+mt+12=0, 即(m-2)(t+4m-6)=0, 当m=2时,直线AB与直线BC重合,舍去 ∴t+4m=6,.直线BC的方程x=my+6-4m, ∴直线BC过定点(6,4) 11=4 法二:由已知得飞k2 一十 .11_k+k2_4n-8m-16mn_n-2m-4mm=4, k k2 kk2 8m2-4m Γ2m2-m ∴.8m2+4mn-2m-n=0,.(2m+n)(4m-1)=0, 1 n=-2m(舍)或m=4, :直线BC的方程是4x-6)+ny-4)=0, ∴直线BC过定点(6,4). 3.(1)y2=4x(x>0) 2(-26,26) (3)直线恒过点(0,-4) 4.(1)y2=8x ②)(i)2:(ii)y2-8x-32 4 "jx- 9t> 3 5.(1)y2=4x (2)2x-y-4=0:②存在,(-2,0) 题型二抛物线中三角形面积(四边形) x2 6.)3-y=1 (2)双曲线C的渐近线方程为x±V3y=0,记:x+V5y=0,42:x-V3y=0 设点PK,W由p在C上得昏-店-1,即5-3=3 3/13 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 B P y= 3比 y=- V3 过点P与平行的直线方程为x+V5y=,+5,与交于点A, x+3y=xo+3yo 联立 x-v3y=0 2 23 胜p千有的纹,的安到 平行四边形PAOB的面积SOAd,其中d为点B到直线2的距离, on-5n 2 2W5 1x-3, V1+3 2 :S=+5.5-51后-3.35 V3 2 2325=2,为定值,得证 e)35105 36 7.(1)y2=4x (2)D2:②直线DE过定点(4,0) 8.直线I的方程为y=x-L,△AMN的最大面积是82, 9.(1)y2=4x (2①证明:由(1)知,抛物线C:y2=4x,F(1,0),M(1,2),N(L,-2)」 由题意知直线1的斜率k存在,且k≠0,所以直线1的方程为y=k(x+),k≠0. y=k(x+1) 由>4消去,整理得k+2k-2列x+=0 由△=42-2-44=161-k2)>0,解得-1<k<1,且k≠0, 4/13 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 4-2k2 所以x+x2= 2·x七2=1·所以龙= 直线0B的方程为=上x=5+), x2 X2 k1+1 令,得k(6+),即e= 1 2=k(x1+1)=y, y x=1 X2 所以直线AQ1y轴. ®3g 9 10.(1)y2=4x (2)(i)因为直线AB不垂直于y轴,设其方程为:x=my+n(m∈R,n≠0), x=my+n 设A(,)B(s,)联立直线B与抛物线方程, AB y2=4x →y广-4my=4n=0,可得y+为=4m y2=-4n, 因为O41oB>所以5+y440,得=0y 又因为n≠0,所以n=4,即直线AB方程为x=my+4,则过定点(4,0). (i)16 题型三抛物线的中点弦问题 11.(1)x=y+3 (2)(-0,-1)(1,+o) 3)定点P(-1,0),m=0 2--3 a+方 x+Y 13.)r=16y20+5 (2)(-2,2)或(2,2) 5/13 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 4四g=9 (2证明:设Ax,y,B(x,,C(x,,Dx4,y),由AB=CD,得AB/1CD, 若=2,则=x4,直线AB,CD的斜率不存在, 由对称性,知M,N,H均在x轴上,则M,N,H三点共线: 若则5怎,直线服.C0的斜率存在,直线6的斜率知=片光 x-x2-y吃+y21 百按加的苏率为方头,装理得0+为加-消= 同理直线CD的方程为(y+y4)y-y4=x,直线AC的方程为O+)y-为=x, 直线BD的方程为+y)y-2y4=x,由AB/CD,得为+为=y+4, 设M(xwyw),N(w,yw),由线段AB与CD的中点分别为M,N,得yw=w, 因此直线MN1/x轴,设直线MN与线段AC,BD的交点分别为P,Oe), 将y=””代入直线4C的方程,得,=6+g)4-y=广》少, 2 2 2 将y=生兰代入直线0的方程,得。=0+)当”-以=公+0生)业, 2 2 2 ,-。=广+0+)-⅓-片-0+y)+丛 2 =片+y-y=0+y=y-0出+h-)-+⅓-22=出4出=0, 2 2 2 又yp=Q=yM=yw,则点P,Q重合,即P,Q为线段AC与BD的交点H, 所以M丽1H. (3)6. 5.国=2+ (m设4+i=12,3 所以直线44的方程为G+)加-y+任5)-0, 6/13 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 因为AA,与圆C相切,故圆心到直线距离等于1, 10-9+1 所以心44 -xx 1=1,即 2+xx2=1, V(x+x)+1 V(x+x)}2+1 所以(2+xx=(x+x)了+1, 同理(2+xx}=(x+x)}+1, 所以x,是一元二次方程(xt+2)2=(化+)+1的两个根, 故x,x3是方程(x-)+2x1+(3-)=0, 方程(-1产+2x1+(3-)=0的判别式△=4x-4(-103-)=4x-12x+12>0 韦达完理得巧+巧,55了- 1-x2, 对直线44:同理得圆心到44的距离平方为=任5+2 (x2+x)2+1 又5+2=3+2-1 1-x -1,故6+2=+1)2 (x2-1)2 (2+x3)2+1= 2x1 +1=G2+102 1-x2 (x2-1)2’ 所以d2=1,即d=1=r,故直线AA与圆C相切: 0 题型四抛物线中的参数及最值 16.(1)y2=4x 2)直线1恒过定点(4,0):+%的取值范围为[2-2V2,2+2√2 17.(1)y2=4x 7/13 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 (2)存在,横坐标0≤1<2+22 18.(1)y2=12x (2)9 (3)18 19.(1)y2=2x: (2)k=1或k=2; (3)是定值1,理由如下: 2(4k+1) 16 由(2)可知x+x2= k2 ,XX2= k2, 且cx,- 又因为c=当+上=+)-8 x2-X1x2-X 所以直线RC的方程为-水-8-. X2-X -y&+x 令y=0:得xk代+)-8 =-(,-4x,-x)+x,[k+x)-8] k(x+x2)-8 =265-4s+) k(x+x2)-8 16-4×1 2k 2(4k+1) =-h k2 x2(4+-8 2 、 k' 00, 所以OD1 IOM 所以OD是定值1. 8/13 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 A 20.(1)2V2 413 2)B(-2,0)距离为15 3)(0,2] 题型五抛物线中的定点、定值、定直线 24.月 (2)因为直线P№与抛物线交于C,D两点,故k≠1(k=1时P为坚直线x=). 记P0的斜率为h=-2 k-11 则PO:y=h(c-)+1=x+1-h,由韦达定理和中点公式, 线段AB,CD的中点分别为M(k,2-k+1),N(,2-h+1), 又(k-l1h-)=-1,即h-k-h=-2;若k=h,则k-1)2=-1,不可能,故M≠N. 点M,N都在抛物线y=x-x+1上,故直线MW的斜率为k+h-1, 其方程为y=(k+h-)x+1-h=(k+h-1)x+3-k-h, 令x=1,恒有y=2,所以直线MN恒过定点R,2). (2)y=x+1 3)是,(-3,0)和1,0) 23.(1)y2=4x (2)6V5 (3)存在,元=2理由如下: 9/13 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 设P(-4,),因为点P在直线x=my+4上, 所以4:解特%=是P》 点Q是直线与x轴的交点,令y=0,得x=4,所以Q(4,0), 则P=i+以-小=+m-(+m+, Pw=i%-i+ P阳=+小-imb-(8】im, 要验证1 1入,即验证:+m以+ 8 8 PMIPNI POI m 1+m2y2+ 1+m 8 m m 元_元m 化简得: +8图8 m x=my+4 联立y2=4x,消去x可得y2-4y-16=0 △=16m2+4×16>0 因为y=-16,且片+为=4m, 所以++%++片0=6+小g=16+>0, m m2 "m2 1 1 1.1 +8和+8同号,即以+ 所以y 8 8 8 2+ m m 当* m+ m 8 8 2+ 16 4m2+16 1 1 +y+ +y3+ m m 4m+16 m m 因为.8 y+ ,8 8 +m八+m +m2/16+4) 161+ 16m2+64 m m2 m2 4(m2+4) m 4m m 16(m2+4)164’ m2 10/13 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 1 Amm 则 8 8 乃+ 84,即 m 1=2 24.(1)8,±4v2) 2)证明:设A(6,,B(x,2),满足=4x,=4x,由OA0B=-4得:xx+2=-4,又 5= 16 所以2+=4,g理得3+9=0:解得=-8 16 设直线AB:x=my+n,联立y2=4x得y2-4my-4n=0, 由韦达定理y=-4n,结合y=-8得n=2, 故直线AB方程为x=my+2,恒过定点(2,0). (3)2W2 25.(1)x2=4y或x=0(y<0): (2)证明:由不过点M的动直线I与曲线C恒有两个交点A,B,则动直线与只抛物线x2=4y相交, 可设点A(:,),B(:,2),直线AB的方程为:y=G+b, y=kx+b 联立2=4y,得x-4-4b=0 11/13 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 x+x32=4ky+2=k(+x2)+2b=4k2+2b 所以飞=-4b,即兴=kx+h(G+x)+62=· 因为k=当-2-11 -2-22,所以24y2-2(0+为)+2=x:-2(x+x)+4, 代入得:2b-24k2+2b)+2=4b-8k+4,整理得:62=(2k-2, 即b=2k-1或b=-2k+1. 当b=-2k+1时,直线AB的方程:y=cx-2k+1过定点M(2,1),舍去: 当b=2k-1时,直线4B的方程:y=:+2k-1=k(x+2)-1过定点(-2,-). 所以直线过定点(-2,)」 题型六抛物线中的向量问题 26.(1)y2=4x (2) (i)设18:x=m(y-3)+1,A(x,)、B(x,2)、Q(x,%), y2=4x 联立x=m(y-3)+1,消去x可得y-4my+12m-4=0 △=16m2-412m-4)=16(m2-3m+1)>0,即m2-3m+1>0, +y2=4m,y2=12m-4, PAO4 由 PB QB 到-兴二药--小-” 3-2y2-% 由点Q在线段AB上,则y-%与片-%异号, 故(3-片)02-)=(6-乃2)%-y), 即有3y2-3%-2+y=-3y+3y+y2-yy2, 整理得2y少-(%+3(+)+6y=0, 6m-4 即有212m-4)-,+3)x4m+6,=0,解得%=2m-3 3+5 2m-3, 则6=m63列1= 3+1=7m-37+15 2m-322(2m-3): 52 有3%-2x=9+、15 12113 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 故0总在定直线2x-3y+2=0上: 2324 (i)存在,且点M坐标为13'13 27.(1) 1与2的交点为T, (x-my+(m-1)t+2m=0,x=t, 由x-w+m-)r+2n=0,得{ y=t+2, :点T(,1+2)在直线x-y+2=0上 v2 2)(i)0:(i)2 28.(1)y2=8x (2)8x+7y-8=0或8x-7y-8=0 29.(1)x2=2y a四 30.(1)x2=12y:y=-3: (2)27: (3N在定直线上,直线方程为:y=3. 13113

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专题08 直线与抛物线综合·面积·中点弦·定点·定值·最值六大典型问题(高效培优专项训练)数学人教A版高二选择性必修第一册
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