内容正文:
抛物线及其标准方程常见的七种题型(过关卷)
目 录
题型一 抛物线的定义与轨迹方程
题型二 焦半径与距离最值
题型三 标准方程与焦点准线
题型四 焦点弦与中点弦
题型五 实际应用与抛物线性质辨析
题型六 抛物线方程与弦长解答题
题型七 圆锥曲线综合与定点定值
题型一 抛物线的定义与轨迹方程
【解题技巧】抛物线定义是解题的钥匙:平面内与定点F和定直线l距离相等的点的轨迹(l不过F)。看到到焦点距离立即转化为到准线距离,许多最值与轨迹问题靠这一转化化斜为直。求轨迹方程时先判断谁是定点、谁是定直线:距离差等于定点到定直线距离时为抛物线,大于时为双曲线一支,等于零时为射线。设方程先定开口方向,用待定系数法设y²=2px或x²=2py,动圆与定圆、定直线相切类问题转化为圆心距关系后再判断曲线类型。
1.已知动圆M与直线相切,且与定圆C:外切,那么动圆圆心M的轨迹方程为_______.
2.过点且与y轴相切的圆的圆心的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.直线 D.抛物线
题型二 焦半径与距离最值
【解题技巧】焦半径的核心转化:抛物线y²=2px上点P到焦点的距离等于P的横坐标加p/2。求|PA|+|PF|型最值,把|PF|换成P到准线的距离,化为垂线段最短;与圆结合时,用圆心到焦点的距离减半径,再加焦半径转化,逐段拆解。中点弦问题用点差法:设两端点坐标代入方程相减,得到斜率与中点坐标的关系,配合判别式检验直线是否存在。涉及三角形周长最小值时,同样用定义把两段折线拉直处理。
1.已知是抛物线的焦点,是上的一动点,,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.抛物线上的点到该抛物线焦点的距离为,则值为( )
A. B. C. D.
3.已知点满足,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.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. B. C. D.
题型三 标准方程与焦点准线
【解题技巧】四种标准方程y²=2px、y²=-2px、x²=2py、x²=-2py的焦点分别在x轴正方向、x轴负方向、y轴正方向、y轴负方向上距原点p/2处,准线方程与焦点关于顶点对称。p的几何意义是焦点到准线的距离,p/2才是焦点到顶点的距离。已知准线或焦点反求参数时,先由位置定开口方向,再由距离列方程。含参数m的方程
x²=my中p=|m|/2,一次项变量决定对称轴,系数符号决定开口,讨论正负避免漏解。
1.抛物线的准线方程为( )
A.y= B.y= C.y= D.y=
2.已知 是抛物线 的焦点, 为抛物线 上一点, 为坐标原点,若 . 且 ,则抛物线的方程为( )
A. B. C. D.
3.已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
4.已知点在抛物线上,过点作圆的切线,切点为,若点到的准线的距离为5,则切线长为( )
A.4 B. C.6 D.
5.设抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,是上一点,若,则( )
A. B. C. D.
6.已知抛物线的准线经过,则抛物线的焦点坐标为( ).
A. B. C. D.
7.已知是抛物线的焦点,是C的准线,是l与坐标轴的交点,是C上的动点,则下列说法正确的是( )
A. B.若点的横坐标是点的横坐标的2倍,则
C.的最小值为4 D.若点的坐标为,则的最小值为6
8.若是抛物线的焦点, 是上一点, 为原点,则( )
A.若焦点,则 B.
C.以M为圆心且过F的圆与C的准线相切
D.直线经过焦点与抛物线交于A,B两点,O为坐标原点,如果△面积的最小值为,则
9.已知抛物线的焦点为为坐标原点,点在抛物线C上,若,则( )
A. B.以为直径的圆与x轴相切
C.F的坐标为 D.
10.以坐标原点为顶点,为焦点的抛物线的标准方程为 ______.
题型四 焦点弦与中点弦
【解题技巧】过焦点的弦性质丰富:通径最短为2p;焦点弦长|AB|=x1+x2+p;两端的焦半径之和等于弦长;以AB为直径的圆与准线相切;x1x2=p²/4为定值,y1y2=-p²。中点弦问题优先点差法:把A、B坐标代入方程相减得斜率与中点横坐标的关系,由中点坐标直接求斜率,再用判别式确认直线存在。
1.已知为抛物线:的焦点,,是抛物线上不同的两点,,则线段的中点到轴的距离为( )
A. B. C.1 D.
2.已知抛物线的焦点为,准线为为抛物线上一点,作于点,若为等边三角形,则点的横坐标为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.如图,过抛物线的焦点F的直线l交抛物线于点A,B,交其准线于点C,准线与对称轴交于点M,若,且,则p为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知是抛物线上的一点,是抛物线的焦点,若以为始边,为终边的角,则等于( )
A. B. C. D.
5.抛物线的焦点为、为其上一动点,当运动到时,,直线与抛物线相交于、两点,点M(2,2),下列结论正确的是( )
A.抛物线的方程为: B.抛物线的准线方程为:
C.当直线过焦点时,以为直径的圆与轴相切 D.以M为中点的弦的直线方程为:
6.设抛物线()的焦点为F,点,过点F的直线交C于M,N两点,直线垂直x轴,,则______________.
7.已知抛物线上一点为焦点.直线交抛物线的准线于点,满足.则__________.
8.记抛物线,为坐标原点,直线与抛物线交于、两点,且,,则______.
题型五 实际应用与抛物线性质辨析
【解题技巧】抛物线应用题(拱桥、隧道、吊桥、天线)建模四步:建系、设标准方程、代入已知点求p、回代求解。拱桥问题以拱顶为原点、对称轴竖直,设x²=-2py;天线与探照灯问题以顶点为原点、对称轴水平,反射性质是平行于轴的入射线经反射后过焦点。多选题围绕定义、标准方程、焦半径、焦点弦性质逐项判断:先算准p与开口方向,再用定义转化距离,每一项都要有计算或推理依据,切勿凭图形直觉猜答案。
1.如图,吊车梁的鱼腹部分是抛物线的一部分,宽6m,高1m,根据图中的坐标系.可得这条抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
2.试在抛物线上求一点,使其到焦点的距离与到的距离之和最小,则该点坐标为
A. B. C. D.
3.(多选题)方程表示的曲线中,可以是( )
A.双曲线 B.椭圆 C.圆 D.抛物线
题型六 抛物线方程与弦长解答题
【解题技巧】解答题求抛物线方程用定义法或待定系数法:由焦点、准线直接写方程,由焦半径建立关于p的方程,注意点P在何种开口的曲线上。直线与抛物线联立消元后得二次方程,设而不求:韦达定理给出x1+x2与x1x2,弦长等于根号下(1+k²)乘以判别式开方除以二次项系数的绝对值。中点问题用点差法并验证判别式大于零。直线过焦点时套用焦点弦性质简化运算。最后结果回代检验是否满足题设的范围与交点个数条件。
1.已知抛物线的顶点是坐标原点,焦点在轴的正半轴上,是抛物线上的点,点到焦点的距离为1,且到轴的距离是.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)假设直线通过点,与抛物线相交于,两点,且,求直线的方程.
题型七 圆锥曲线综合与定点定值
【解题技巧】抛物线与椭圆、双曲线组合的综合题,先抓公共元素:焦点重合、顶点重合或公共点,由此建立参数关系求出各曲线方程。第二问通常设直线与曲线联立,用韦达定理表示目标量(弦长、面积、定点、定值),化为关于参数的函数求最值或验证恒成立。定点问题的套路是把含参数的式子整理成恒等式,令系数为零解出定点坐标。联立后的判别式、截距范围与点在曲线上的限制是最易失分处,计算量大时步步回检。
1.已知直线与抛物线相交于A,B两点,且.
(1)求证:直线AB必过一定点;
(2)求面积的最小值.
2.直线:与抛物线:交于,两点,且
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与交于,两点,且弦的中点的纵坐标为,求的斜率.
《抛物线及其标准方程常见的七种题型》参考答案
答题卡
题号
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答案
题号
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答案
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答案
题型一 抛物线的定义与轨迹方程
1.
【详解】解:方法一:由题意知,设,
则,
,
解得.
方法二:由题意知,动点M到的距离比到的距离多1,
则动点M到的距离与到的距离相等,
根据抛物线的定义,为准线,为焦点,
设抛物线为,,,
故.
故答案为:.
2.D
【解析】设圆心坐标为,根据题意,由求解.
【详解】设圆心坐标为,
因为圆过点且与y轴相切的圆,
所以,
化简得,
所以圆心的轨迹为抛物线,
故选:D
题型二 焦半径与距离最值
1.B
【详解】设到的准线的距离为,则,
所以的最小值为6.
故选:B.
2.B
【详解】由题意知,
抛物线的准线方程为,
由抛物线的定义,得.
故选:B
3.B
【详解】因为表示点到点的距离,表示点到直线的距离,
又,所以点到点的距离等于点到直线的距离,
由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,抛物线方程为,
设,则,
当且仅当时,等号成立.
故选:B.
4.D
【详解】抛物线的顶点为,焦点为,
设符合题意,则有
,
即,解得,
所以符合条件的点为,
故选:D
题型三 标准方程与焦点准线
1.D
【解析】先根据抛物线的标准方程得到焦点在y轴上以及2p,再直接代入即可求出其准线方程.
【详解】解:∵抛物线的标准方程为,
∴其焦点在y轴上且,
∴,
∴抛物线的准线方程为,
故选:D.
2.C
【详解】由题可得,如图,做垂直于x轴,因,,
则,,则,
将代入,
可得,
则抛物线的方程为:.
故选:C
3.B
【详解】已知抛物线方程为,可得其焦点坐标为,
由于双曲线的右焦点与抛物线焦点重合,可得双曲线的焦点为,即,
由,可得:,即,
综上可得:双曲线的渐近线方程为:.
故选:B
4.D
【详解】
抛物线的准线方程为,
不妨设点在第一象限,设,
点到的准线的距离为5,,即,,
,,
,.
故选:D.
5.D
【详解】易知抛物线的焦点为,准线方程为,可得准线与轴的交点,
设点,由抛物线的性质,,可得,
所以,,解得,即点,所以.
故选:D.
6.B
【详解】∵抛物线的准线经过点,即准线方程为,
∴,
∴该抛物线焦点坐标为.
7.ABD
【详解】对于A,由,可得,解得,A正确;
对于B,因为,所以,则,故,B正确;
对于C,因为,,所以的最小值为2,C错误;
对于D,等于点到的距离,的最小值为点到的距离,且点到的距离为,D正确.
故选:ABD.
8.ACD
【详解】A:题意得,所以本选项正确;
B:设,则,,
又,,所以本选项不正确;
C:由抛物线的定义知M到F的距离与M到C的准线的距离相等,
故以M为圆心且过F的圆与C的准线相切,所以本选项正确;
D:由题设,令,联立抛物线得,
显然,
所以,,
,
由到的距离,
所以,
当且仅当时等号成立,所以.
故选:ACD
9.AB
【详解】抛物线的焦点为,故C错误;
点在抛物线C上,若,
则,所以,故A正确;
代入,得,故或
所以,故D错误;
所以以为直径的圆的圆心为:或,半径为,
所以圆心为:或到x轴的距离为:等于圆的半径,
故以为直径的圆与x轴相切,故B正确;
故选:AB
10.
【详解】因为抛物线的顶点为坐标原点,焦点为,所以抛物线开口向左,
设抛物线的标准方程为,所以,解得.
所以抛物线方程为.
故答案为:
题型四 焦点弦与中点弦
1.B
【详解】抛物线的准线为:,过,作准线的垂线,垂足为,,的中点为,
过作准线的垂线,垂足为,
因为,是该抛物线上的两点,故,,
所以,又为梯形的中位线,所以,
故到轴的距离为,
故选:B.
2.C
【详解】由抛物线的定义可知,且,过作,
可知D为的中点,
则,即,所以点的横坐标为3.
故选:C
3.B
【详解】如图,分别过点、作准线的垂线,垂足分别为点、,
设,则由已知得,由抛物线的定义得,
故,
在直角三角形中,,,
又因为,
则,从而得,
又因为,
所以.
故选:B.
4.D
【详解】设点,其中,则,,
取,则,
可得,因为,可得,解得,则,
因此,.
故选:D.
5.BCD
【详解】对于A:当运动到时,,故,即抛物线为,故A错误;
对于B:由,故抛物线的准线方程为:,故B正确;
对于C:当直线过焦点时,设为,则,
故以为直径的圆的半径为,又,故以为直径的圆的圆心坐标为,
圆心到轴的距离与该圆半径相等,即该圆与轴相切,故C正确;
对于D:设M(2,2)是的中点, ,相减可得,
由于,故,又直线经过点,故直线方程为,则D正确.
故选:BCD.
6.
【详解】由题意得,因为直线垂直于x轴,,
所以M点的横坐标为p,设,
根据抛物线的定义知,解得,
则,则,,可设直线的方程为,
联立抛物线方程有,可得,
,,则,
则,解得,则.
故答案为:
7.
【详解】由题意,准线方程为,
,则,解得,即抛物线方程为,
,,
故答案为:.
8.
【详解】直线与抛物线交于、两点,则、关于轴对称,
又因为,则,不妨设点在第一象限,则直线的方程为,
设点,则,故,即点,
将点的坐标代入抛物线方程得,解得.
题型五 实际应用与抛物线性质辨析
1.B
【详解】设这条抛物线的方程为,
由图可知点的坐标为,所以,得,
故这条抛物线的准线方程为.
故选:B.
2.A
【详解】由题意得抛物线的焦点为,准线方程为.
过点P作于点,由定义可得,
所以,
由图形可得,当三点共线时,最小,此时.
故点的纵坐标为1,所以横坐标.即点P的坐标为.选A.
点睛:与抛物线有关的最值问题的解题策略
该类问题一般解法是利用抛物线的定义,实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化.
(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解;
(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中的垂线段最短”解决.
3.AB
【详解】因为,则该曲线不表示圆,故C错误;
若,即时,方程表示的曲线是双曲线,故A正确;
若,即时,方程表示的曲线是椭圆,故B正确;
该方程为二元二次方程,则不可能表示抛物线,故D错误;
故选:AB.
题型六 抛物线方程与弦长解答题
1.(1);(2).
【详解】(1)由已知,可设抛物线的方程为,又到焦点的距离是1,
∴点到准线的距离是1,又到轴的距离是,
∴,解得,则抛物线方程是.
(2)假设直线的斜率不存在,则直线的方程为,与联立可得交点、的坐标分别为,,易得,可知直线与直线不垂直,不满足题意,故假设不成立,
∴直线的斜率存在.设直线为,整理得,
设,,联立直线与抛物线的方程得,
消去,并整理得,于是,,
∴,
又,因此,即,
∴,解得或.
当时,直线的方程是,不满足,舍去.
当时,直线的方程是,即,
∴直线的方程是.
题型七 圆锥曲线综合与定点定值
1.(1)证明:设直线AB方程:,,,
由消去x并整理得,
∴,,由得
解得或(舍去).∴直线AB过定点.
(2)4
【详解】(1)略
(2)由(1)得,
∴当时,的面积取得最小值为4.
2.(1)
(2)
【详解】(1)因为M的焦点为,
且直线l:经过点,所以经过的焦点.
联立,得.
设,,则,
则,
解得.所以M的方程为.
(2)设,,则,
两式相减,得.
因为,
所以l'的斜率为.
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