内容正文:
第二章 圆锥曲线与方程
2.4 抛物线
2.4.1 抛物线及其标准方程
A级 基础巩固
一、选择题
1.抛物线y=4x2的准线方程为( )
A.x=-1
B.y=-1[来源:Zxxk.Com]
C.x=-
D.y=-
答案:D
2.抛物线y2=4x的焦点坐标是( )
A.(0,2)
B.(0,1)
C.(2,0)
D.(1,0)
解析:由题意,y2=4x的焦点坐标为(1,0).
答案:D
3.经过点(2,4)的抛物线的标准方程为( )
A.y2=8x
B.x2=y
C.y2=8x或x2=y
D.无法确定
解析:由题设知抛物线开口向右或开口向上,设其方程为y2=2px(p>0)或x2=2p′y(p′>0),将点(2,4)代入可得p=4或p′=,所以所求抛物线的标准方程为y2=8x或x2=y.
答案:C
4.过点F(0,3)且和直线y+3=0相切的动圆圆心的轨迹方程为( )
A.y2=12x
B.y2=-12x
C.x2=12y
D.x2=-12y
解析:由题意,知动圆圆心到点F(0,3)的距离等于到定直线y=-3的距离,故动圆圆心的轨迹是以F为焦点,直线y=-3为准线的抛物线,所以所求的抛物线方程为x2=12y.
答案:C
5.已知M是抛物线y2=2px(p>0)上的点,若M到此抛物线的准线和对称轴的距离分别为5和4,则点M的横坐标为( )
A.1
B.1或4
C.1或5
D.4或5
解析:因为点M到对称轴的距离为4,
所以点M的坐标可设为(x,4)或(x,-4),
又因为M到准线的距离为5,[来源:学科网ZXXK]
所以或解得
答案:B
二、填空题
6.已知抛物线的焦点在直线x-2y-4=0上,则抛物线的标准方程为________.
答案:y2=16x或x2=-8y
7.已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为________.
解析:因为|AF|+|BF|=xA+xB+=3,
所以xA+xB=.
所以线段AB的中点到y轴的距离为.=
答案:
8.若抛物线y2=4x上的点M到焦点的距离为10,则M到y轴的距离是________.
解析:xM+1=10⇒xM=9.
答案:9
三、解答题
9.已知动圆M经过点A(3,0),且与直线l:x=-3相切,求动圆圆心M的轨迹方程.
解:法一:设动点M(x,y),设⊙M与直线l:x=-3的切点为N,则|MA|=|MN|,
所以点M的轨迹是抛物线,且以A(3,0)为焦点,以直线l:x=-3为准线,
所以=3,所以p=6.
所以圆心M的轨迹方程是y2=12x.
法二:设动点M(x,y),则点M的轨迹是集合[来源:Zxxk.Com]
P={M||MA|=|MN|},
即=|x+3|,化简得y2=12x.
所以圆心M的轨迹方程为y2=12x.
10.如图所示,花坛水池中央有一喷泉,水管O′P=1 m,水从喷头P喷出后呈抛物线状,先向上至最高点后落下,若最高点距水面2 m,P距抛物线的对称轴1 m,则水池的直径至少应设计为多少米?(精确到1 m)
解:如图所示,建立平面直角坐标系.
设抛物线方程为x2=-2py(p>0).
依题意有P′(1,-1)在此抛物线上,代入得p=.
故得抛物线方程为x2=-y.
点B在抛物线上,将B(x,-2)代入抛物线方程得x=,
即|AB|=+1,,则|AB|+1=
因此所求水池的直径为2(1+)m,约为5 m,
即水池的直径至少应设计为5 m.
B级 能力提升
1.以双曲线=1的右顶点为焦点的抛物线的标准方程为( )-
A.y2=16x
B.y2=-16x
C.y2=8x
D.y2=-8x
答案:A
2.抛物线y=-x2上的动点M到两定点F(0,-1),E(1,-3)的距离之和的最小值为________.
解析:将抛物线方程化成标准方程为
x2=-4y,
可知焦点坐标为(0,-1),
因为-3<-,
所以点E(1,-3)在抛物线的内部,如图所示,设抛物线的准线为l,过M点作MP⊥l于点P,
过点E作EQ⊥l于点Q,由抛物线的定义可知,
|MF|+|ME|=|MP|+|ME|≥|EQ|,
当且仅当点M在EQ上时取等号,
又|EQ|=1-(-3)=4,故距离之和的最小值为4.
答案:4
3.一种卫星接收天线的轴截面如图所示,卫星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径)为4.8 m,深度为0.5 m,试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标.
解:如图,在接收天线的轴截面所在平面内建立直角坐标系,使接收天线的顶点与原点重合.
设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),