(1)拋物線定義:|MF|=d(d為M點到準線的距離).如圖(17)

圖(17) 圖(18)
(2)設(shè)A,B是拋物線y2=2px(p>0)上不同的兩點,P為弦AB的中點,則kAB·y0=p.
(3)以拋物線y2=2px(p>0)為例,設(shè)AB是拋物線的過焦點的一條弦(焦點弦),F(xiàn)是拋物線的焦點,A(x1,y1),B(x2,y2),A、B在準線上的射影為A1、B1,則有以下結(jié)論:
①x1x2=eq \f(p2,4),y1y2=-p2;
②若直線AB的傾斜角為θ,則|AF|=eq \f(p,1-cs θ),|BF|=eq \f(p,1+cs θ);如圖(18)
③eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(2,p)為定值;如圖(18)
④|AB|=x1+x2+p=eq \f(2p,sin 2 θ)(其中θ為直線AB的傾斜角),拋物線的通徑長為2p,通徑是最短的焦點弦;如圖(18)
⑤S△AOB=eq \f(p2,2sin θ)(其中θ 為直線AB的傾斜角);如圖(18)
⑥以AB為直徑的圓與拋物線的準線相切;如圖(19)

圖(19) 圖(20)
⑦以AF(或BF)為直徑的圓與y軸相切;如圖(20,21)

圖(21) 圖(22)
⑧以A1B1為直徑的圓與直線AB相切,切點為F,∠A1FB1=90°;如圖(22)
⑨A,O,B1三點共線,B,O,A1三點也共線;
⑩已知M(x0,y0)是拋物線y2=2px(p>0)上任意一點,點N(a,0)是拋物線的對稱軸上一點,則|MN|min=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(|a|?a≤p?,,\r(2pa-p2)?a>p?.))
(4)如圖(23)所示,AB是拋物線x2=2py(p>0)的過焦點的一條弦(焦點弦),分別過A,B作拋物線的切線,交于點P,連接PF,則有以下結(jié)論:
圖(23)
①點P的軌跡是一條直線,即拋物線的準線l:y=-eq \f(p,2);②兩切線互相垂直,即PA⊥PB;
③PF⊥AB;④點P的坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(xA+xB,2),-\f(p,2))).
【例題選講】
[例3] (15)設(shè)拋物線C:y2=3x的焦點為F,點A為C上一點,若|FA|=3,則直線FA的傾斜角為( )
A.eq \f(π,3) B.eq \f(π,4) C.eq \f(π,3)或eq \f(2π,3) D.eq \f(π,4)或eq \f(3π,4)
答案 C 解析 如圖,作AH⊥l于H,則|AH|=|FA|=3,作FE⊥AH于E,則|AE|=3-eq \f(3,2)=eq \f(3,2),在Rt△AEF中,cs∠EAF=eq \f(|AE|,|AF|)=eq \f(1,2),∴∠EAF=eq \f(π,3),即直線FA的傾斜角為eq \f(π,3),同理點A在x軸下方時,直線FA的傾斜角為eq \f(2π,3).
(16)(2018·全國Ⅲ)已知點M(-1,1)和拋物線C:y2=4x,過C的焦點且斜率為k的直線與C交于A,B兩點.若∠AMB=90°,則k=________.
答案 2 解析 法一:由題意知,拋物線的焦點為(1,0),則過C的焦點且斜率為k的直線方程為y=k(x-1)(k≠0),由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=k(x-1),,y2=4x))消去y得k2(x-1)2=4x,即k2x2-(2k2+4)x+k2=0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=eq \f(2k2+4,k2),x1x2=1.由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=k(x-1),,y2=4x))消去x得y2=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,k)y+1)),即y2-eq \f(4,k)y-4=0,則y1+y2=eq \f(4,k),y1y2=-4.由∠AMB=90°,得eq \(MA,\s\up7(→))·eq \(MB,\s\up7(→))=(x1+1,y1-1)·(x2+1,y2-1)=x1x2+x1+x2+1+y1y2-(y1+y2)+1=0,將x1+x2=eq \f(2k2+4,k2),x1x2=1與y1+y2=eq \f(4,k),y1y2=-4代入,得k=2.
法二:設(shè)拋物線的焦點為F,A(x1,y1),B(x2,y2),則eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y\\al(2,1)=4x1,,y\\al(2,2)=4x2,))所以yeq \\al(2,1)-yeq \\al(2,2)=4(x1-x2),則k=eq \f(y1-y2,x1-x2)=eq \f(4,y1+y2).取AB的中點M′(x0,y0),分別過點A,B作準線x=-1的垂線,垂足分別為A′,B′,又∠AMB=90°,點M在準線x=-1上,所以|MM′|=eq \f(1,2)|AB|=eq \f(1,2)(|AF|+|BF|)=eq \f(1,2)(|AA′|+|BB′|).又M′為AB的中點,所以MM′平行于x軸,且y0=1,所以y1+y2=2,所以k=2.
(17)過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F作直線交拋物線于A,B兩點,若|AF|=2|BF|=6,則p=________.
答案 4 解析 [一般解法] 設(shè)AB的方程為x=my+eq \f(p,2),A(x1,y1),B(x2,y2),且x1>x2,將直線AB的方程代入拋物線方程得y2-2pmy-p2=0,所以y1y2=-p2,4x1x2=p2.設(shè)拋物線的準線為l,過A作AC⊥l,垂足為C,過B作BD⊥l,垂足為D,因為|AF|=2|BF|=6,根據(jù)拋物線的定義知,|AF|=|AC|=x1+eq \f(p,2)=6,|BF|=|BD|=x2+eq \f(p,2)=3,所以x1-x2=3,x1+x2=9-p,所以(x1+x2)2-(x1-x2)2=4x1x2=p2,即18p-72=0,解得p=4.
[應(yīng)用結(jié)論]法一:設(shè)直線AB的傾斜角為α,分別過A,B作準線l的垂線AA′,BB′,垂足分別為A′,B′(圖略),則|AA′|=6,|BB′|=3,過點B作AA′的垂線BC,垂足為C,則|AC|=3,|BC|=6eq \r(2),易知∠BAC=α,所以sin α=eq \f(6\r(2),9)=eq \f(2\r(2),3),所以|AB|=eq \f(2p,sin2α)=9,解得p=4.
法二:設(shè)直線AB的傾斜角為α,則|AF|=eq \f(p,1-cs α),|BF|=eq \f(p,1+cs α),則有eq \f(p,1-cs α)=2×eq \f(p,1+cs α),解得cs α=eq \f(1,3),又|AF|=eq \f(p,1-cs α)=6,所以p=4.
法三:∵|AF|=6,|BF|=3,eq \f(2,p)=eq \f(1,6)+eq \f(1,3)=eq \f(1,2),∴p=4.
(18)(2017·全國Ⅱ)已知F是拋物線C:y2=8x的焦點,M是C上一點,F(xiàn)M的延長線交y軸于點N.若M為FN的中點,則|FN|=________.
答案 6 解析 如圖,不妨設(shè)點M位于第一象限內(nèi),拋物線C的準線交x軸于點A,過點M作準線的垂線,垂足為點B,交y軸于點P,∴PM∥OF.
由題意知,F(xiàn)(2,0),|FO|=|AO|=2.∵點M為FN的中點,PM∥OF,∴|MP|=eq \f(1,2)|FO|=1.又|BP|=|AO|=2,∴|MB|=|MP|+|BP|=3.由拋物線的定義知|MF|=|MB|=3,故|FN|=2|MF|=6.
(19)如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線交拋物線于點A,B,交其準線l于點C,若F是AC的中點,且|AF|=4,則線段AB的長為( )
A.5 B.6 C.eq \f(16,3) D.eq \f(20,3)
答案 C 解析 [一般解法] 如圖,設(shè)l與x軸交于點M,過點A作AD⊥l交l于點D,由拋物線的定義知,|AD|=|AF|=4,由F是AC的中點,知|AD|=2|MF|=2p,所以2p=4,解得p=2,所以拋物線的方程為y2=4x.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則|AF|=x1+eq \f(p,2)=x1+1=4,所以x1=3,可得y1=2eq \r(3),所以A(3,2eq \r(3)),又F(1,0),所以直線AF的斜率k=eq \f(2\r(3),3-1)=eq \r(3),所以直線AF的方程為y=eq \r(3)(x-1),代入拋物線方程y2=4x得3x2-10x+3=0,所以x1+x2=eq \f(10,3),|AB|=x1+x2+p=eq \f(16,3).故選C.
[應(yīng)用結(jié)論]法一 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則|AF|=x1+eq \f(p,2)=x1+1=4,所以x1=3,又x1x2=eq \f(p2,4)=1,所以x2=eq \f(1,3),所以|AB|=x1+x2+p=3+eq \f(1,3)+2=eq \f(16,3).
法二 因為eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(2,p),|AF|=4,所以|BF|=eq \f(4,3),所以|AB|=|AF|+|BF|=4+eq \f(4,3)=eq \f(16,3).
(20)過拋物線y2=4x的焦點F的直線l與拋物線交于A,B兩點,若|AF|=2|BF|,則|AB|等于( )
A.4 B.eq \f(9,2) C.5 D.6
答案 B 解析 [一般解法]易知直線l的斜率存在,設(shè)為k,則其方程為y=k(x-1).由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=k(x-1),,y2=4x))得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,得xA·xB=1,①.因為|AF|=2|BF|,由拋物線的定義得xA+1=2(xB+1),即xA=2xB+1,②.由①②解得xA=2,xB=eq \f(1,2),所以|AB|=|AF|+|BF|=xA+xB+p=eq \f(9,2).
[應(yīng)用結(jié)論]法一 由對稱性不妨設(shè)點A在x軸的上方,如圖設(shè)A,B在準線上的射影分別為D,C,作BE⊥AD于E,設(shè)|BF|=m,直線l的傾斜角為θ,則|AB|=3m,由拋物線的定義知|AD|=|AF|=2m,|BC|=|BF|=m,所以cs θ=eq \f(|AE|,|AB|)=eq \f(1,3),所以tan θ=2eq \r(2).則sin2θ=8cs2θ,∴sin2θ=eq \f(8,9).又y2=4x,知2p=4,故利用弦長公式|AB|=eq \f(2p,sin2θ)=eq \f(9,2).
法二 因為|AF|=2|BF|,eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(1,2|BF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(3,2|BF|)=eq \f(2,p)=1,解得|BF|=eq \f(3,2),|AF|=3,故|AB|=|AF|+|BF|=eq \f(9,2).
(21)設(shè)F為拋物線C:y2=3x的焦點,過F且傾斜角為30°的直線交C于A,B兩點,O為坐標原點,則△OAB的面積為( )
A.eq \f(3\r(3),4) B.eq \f(9\r(3),8) C.eq \f(63,32) D.eq \f(9,4)
答案 D 解析 [一般解法] 由已知得焦點坐標為Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4),0)),因此直線AB的方程為y=eq \f(\r(3),3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(3,4))),即4x-4eq \r(3)y-3=0.與拋物線方程聯(lián)立,化簡得4y2-12eq \r(3)y-9=0,故|yA-yB|=eq \r((yA+yB)2-4yAyB)=6.因此S△OAB=eq \f(1,2)|OF||yA-yB|=eq \f(1,2)×eq \f(3,4)×6=eq \f(9,4).聯(lián)立方程得x2-eq \f(21,2)x+eq \f(9,16)=0,故xA+xB=eq \f(21,2).根據(jù)拋物線的定義有|AB|=xA+xB+p=eq \f(21,2)+eq \f(3,2)=12,同時原點到直線AB的距離為h=eq \f(|-3|,\r(42+(-4\r(3))2))=eq \f(3,8),因此S△OAB=eq \f(1,2)|AB|·h=eq \f(9,4).
[應(yīng)用結(jié)論] 由2p=3,及|AB|=eq \f(2p,sin2α),得|AB|=eq \f(2p,sin2α)=eq \f(3,sin230°)=12.原點到直線AB的距離d=|OF|·sin 30°=eq \f(3,8),故S△AOB=eq \f(1,2)|AB|·d=eq \f(1,2)×12×eq \f(3,8)=eq \f(9,4).
(22)過點P(2,-1)作拋物線x2=4y的兩條切線,切點分別為A,B,PA,PB分別交x軸于E,F(xiàn)兩點,O為坐標原點,則△PEF與△OAB的面積之比為( )
A.eq \f(\r(3),2) B.eq \f(\r(3),3) C.eq \f(1,2) D.eq \f(3,4)
答案 C 解析 解法1 設(shè)過P點的直線方程為y=k(x-2)-1,代入x2=4y可得x2-4kx+8k+4=0,令Δ=0,可得16k2-4(8k+4)=0,解得k=1±eq \r(2).∴直線PA,PB的方程分別為y=(1+eq \r(2))(x-2)-1,y=(1-eq \r(2))·(x-2)-1,分別令y=0,可得E(eq \r(2)+1,0),F(xiàn)(1-eq \r(2),0),即|EF|=2eq \r(2).∴S△PEF=eq \f(1,2)×2eq \r(2)×1=eq \r(2),易求得A(2+2eq \r(2),3+2eq \r(2)),B(2-2eq \r(2),3-2eq \r(2)),∴直線AB的方程為y=x+1,|AB|=8,又原點O到直線AB的距離d=eq \f(\r(2),2),∴S△OAB=eq \f(1,2)×8×eq \f(\r(2),2)=2eq \r(2).∴△PEF與△OAB的面積之比為eq \f(1,2).故選C.
解法2 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則點A,B處的切線方程為x1x=2(y+y1),x2x=2(y+y2),所以Eeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2y1,x1),0)),F(xiàn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2y2,x2),0)),即Eeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1,2),0)),F(xiàn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x2,2),0)),因為這兩條切線都過點P(2,-1),則eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x1=2(-1+y1),,2x2=2(-1+y2),))所以lAB:x=-1+y,即lAB過定點(0,1),則eq \f(S△PEF,SOAB)=eq \f(\f(1,2)×1×\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(x1,2)-\f(x2,2))),\f(1,2)×1×|x1-x2|)=eq \f(1,2).
【對點訓(xùn)練】
23.過拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點F且傾斜角為銳角的直線l與C交于A,B兩點,過線段AB的中點
N且垂直于l的直線與C的準線相交于點M,若|MN|=|AB|,則直線l的傾斜角為( )
A.15° B.30° C.45° D.60°
23.答案 B 解析 分別過A,B,N作拋物線準線的垂線,垂足分別為A′,B′,N′(圖略),由拋物線的
定義知|AF|=|AA′|,|BF|=|BB′|,|NN′|=eq \f(1,2)(|AA′|+|BB′|)=eq \f(1,2)|AB|,因為|MN|=|AB|,所以|NN′|=eq \f(1,2)|MN|,所以∠MNN′=60°,即直線MN的傾斜角為120°,又直線MN與直線l垂直且直線l的傾斜角為銳角,所以直線l的傾斜角為30°,故選B.
24.已知F是拋物線y2=4x的焦點,過焦點F的直線l交拋物線的準線于點P,點A在拋物線上且|AP|=
|AF|=3,則直線l的斜率為( )
A.±1 B.eq \r(2) C.±eq \r(2) D.2eq \r(2)
24.答案 C 解析 因為點A在拋物線y2=4x上,且|AP|=|AF|=3,點P在拋物線的準線上,由拋物線
的定義可知,AP⊥準線,設(shè)A(x,y),則|AP|=x+eq \f(p,2)=x+1=3,解得x=2,所以y2=8,故A(2,±2eq \r(2)),故P(-1,±2eq \r(2)),又F(1,0),所以直線l的斜率為kPF=eq \f(±2\r(2),-2)=±eq \r(2).故選C.
25.已知直線l:y=kx-k(k∈R)與拋物線C:y2=4x及其準線分別交于M,N兩點,F(xiàn)為拋物線的焦點,
若2eq \(FM,\s\up6(→))=eq \(MN,\s\up6(→)),則實數(shù)k等于( )
A.±eq \f(\r(3),3) B.±1 C.±eq \r(3) D.±2
25.答案 C 解析 拋物線C:y2=4x的焦點F(1,0),直線l:y=kx-k過拋物線的焦點.當k>0時,
如圖所示,
過點M作MM′垂直于準線x=-1,垂足為M′,由拋物線的定義,得|MM′|=|MF|,易知∠M′MN與直線l的傾斜角相等,由2eq \(FM,\s\up6(→))=eq \(MN,\s\up6(→)),得cs∠M′MN=eq \f(|MM′|,|MN|)=eq \f(1,2),則tan∠M′MN=eq \r(3),∴直線l的斜率k=eq \r(3);當k0,x2>0,∴|FA|=x1+2,|FB|=x2+2,∴x1
+2=2x2+4,∴x1=2x2+2.由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2=8x,y=k?x+2?)),得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,∴x1x2=4,x1+x2=eq \f(8-4k2,k2)=eq \f(8,k2)-4.由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x1=2x2+2,x1x2=4)),得xeq \\al(2,2)+x2-2=0,∴x2=1,∴x1=4,∴eq \f(8,k2)-4=5,∴k2=eq \f(8,9),k=eq \f(2\r(2),3).
解法2 設(shè)拋物線C:y2=8x的準線為l,易知l:x=-2,直線y=k(x+2)恒過定點P(-2,0),如圖,過A,B分別作AM⊥l于點M,BN⊥l于點N,由|FA|=2|FB|,知|AM|=2|BN|,所以點B為線段AP的中點,連接OB,則|OB|=eq \f(1,2)|AF|,所以|OB|=|BF|,所以點B的橫坐標為1,因為k>0,所以點B的坐標為(1,2eq \r(2)),所以k=eq \f(2\r(2)-0,1-(-2))=eq \f(2\r(2),3).故選D.
28.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,△ABC的頂點都在拋物線上,且滿足eq \(PA,\s\up7(―→))+eq \(FB,\s\up7(―→))+eq \(FC,\s\up7(―→))=0,則eq \f(1,kAB)
+eq \f(1,kAC)+eq \f(1,kBC)=________.
28.答案 0 解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),F(xiàn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),由eq \(PA,\s\up7(―→))+eq \(FB,\s\up7(―→))=-eq \(FC,\s\up7(―→)),得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x1-\f(p,2),y1))
+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2-\f(p,2),y2))=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x3-\f(p,2),y3)),y1+y2+y3=0.因為kAB=eq \f(y2-y1,x2-x1)=eq \f(2p,y1+y2),kAC=eq \f(y3-y1,x3-x1)=eq \f(2p,y1+y3),kBC=eq \f(y3-y2,x3-x2)=eq \f(2p,y2+y3),所以eq \f(1,kAB)+eq \f(1,kAC)+eq \f(1,kBC)=eq \f(y1+y2,2p)+eq \f(y3+y1,2p)+eq \f(y2+y3,2p)=eq \f(y1+y2+y3,p)=0.
29.已知拋物線E:x2=2py(p>0)的焦點為F,其準線與y軸交于點D,過點F作直線交拋物線E于A,B
兩點,若AB⊥AD且|BF|=|AF|+4,則p的值為________.
29.答案 2 解析 當k不存在時,直線與拋物線不會交于兩點.當k存在時(如圖),設(shè)直線AB的方程
為y=kx+eq \f(p,2),A(x1,y1),B(x2,y2),Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(p,2))).則有xeq \\al(2,1)=2py1,xeq \\al(2,2)=2py2,聯(lián)立直線與拋物線方程得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+\f(p,2),,x2=2py,))整理得x2-2pkx-p2=0,所以x1x2=-p2,x1+x2=2pk,所以y1y2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kx1+\f(p,2)))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kx2+\f(p,2)))=eq \f(p2,4),eq \(AF,\s\up8(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-x1,\f(p,2)-y1)),eq \(AD,\s\up8(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-x1,-\f(p,2)-y1)).又AB⊥AD,所以-x1(-x1)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2)-y1))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(p,2)-y1))=0,整理得xeq \\al(2,1)+yeq \\al(2,1)=eq \f(p2,4),即2py1+yeq \\al(2,1)=eq \f(p2,4),解得y1=eq \f(\r(5)-2,2)p.因為y1y2=eq \f(p2,4),所以y2=eq \f(\r(5)+2,2)p,又|AF|=y(tǒng)1+eq \f(p,2),|BF|=y(tǒng)2+eq \f(p,2),代入|BF|=|AF|+4得,y2+eq \f(p,2)=y(tǒng)1+eq \f(p,2)+4.解得p=2.
30.已知拋物線x2=4y的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,過P作PA⊥l于點A,當∠AFO=30°(O
為坐標原點)時,|PF|=________.
30.答案 eq \f(4,3) 解析 法一:令l與y軸的交點為B,在Rt△ABF中,∠AFB=30°,|BF|=2,所以|AB|=eq \f(2\r(3),3).設(shè)
P(x0,y0),則x0=±eq \f(2\r(3),3),代入x2=4y中,得y0=eq \f(1,3),所以|PF|=|PA|=y(tǒng)0+1=eq \f(4,3).
法二:如圖所示,∠AFO=30°,∴∠PAF=30°,又|PA|=|PF|,∴△APF為頂角∠APF=120°的等腰三角形,而|AF|=eq \f(2,cs 30°)=eq \f(4\r(3),3),∴|PF|=eq \f(|AF|,\r(3))=eq \f(4,3).
31.在平面直角坐標系xOy中,拋物線y2=6x的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,PA⊥l,A為垂
足.若直線AF的斜率k=-eq \r(3),則線段PF的長為________.
31.答案 6 解析 由拋物線方程為y2=6x,所以焦點坐標Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),0)),準線方程為x=-eq \f(3,2),因為直線AF
的斜率為-eq \r(3),所以直線AF的方程為y=-eq \r(3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(3,2))),
當x=-eq \f(3,2)時,y=3eq \r(3),所以Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),3\r(3))),因為PA⊥l,A為垂足,所以點P的縱坐標為3eq \r(3),可得點P的坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9,2),3\r(3))),根據(jù)拋物線的定義可知|PF|=|PA|=eq \f(9,2)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2)))=6.
32.在直角坐標系xOy中,拋物線C:y2=4x的焦點為F,準線為l,P為C上一點,PQ垂直l于點Q,
M,N分別為PQ,PF的中點,直線MN與x軸交于點R,若∠NFR=60°,則|FR|等于( )
A.2 B.eq \r(3) C.2eq \r(3) D.3
32.答案 A 解析 由拋物線C:y2=4x,得焦點F(1,0),準線方程為x=-1,
因為M,N分別為PQ,PF的中點,所以MN∥QF,所以四邊形QMRF為平行四邊形,|FR|=|QM|,又由PQ垂直l于點Q,可知|PQ|=|PF|,因為∠NFR=60°,所以△PQF為等邊三角形,所以FM⊥PQ,所以|FR|=2,故選A.
33.已知y2=4x的準線交x軸于點Q,焦點為F,過Q且斜率大于0的直線交y2=4x于A,B,兩點∠AFB
=60°,則|AB|等于( )
A.eq \f(4\r(7),6) B.eq \f(4\r(7),3) C.4 D.3
33.答案 B 解析 設(shè)A(x1,2eq \r(x1)),B(x2,2eq \r(x2)),x2>x1>0,因為kQA=kQB,即eq \f(2\r(x2),x2+1)=eq \f(2\r(x1),x1+1),整理化簡得x1x2
=1,|AB|2=(x2-x1)2+(2eq \r(x2)-2eq \r(x1))2,|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,代入余弦定理|AB|2=|AF|2+|BF|2-2|AF||BF|cs60°,整理化簡得,x1+x2=eq \f(10,3),又因為x1x2=1,所以x1=eq \f(1,3),x2=3,|AB|=eq \r((x2-x1)2+(2\r(x2)-2\r(x1))2)=eq \f(4\r(7),3),故選B.
34.過拋物線y=eq \f(1,4)x2的焦點F作一條傾斜角為30°的直線交拋物線于A,B兩點,則|AB|=________.
34.答案 eq \f(16,3) 解析 (1)依題意,設(shè)點A(x1,y1),B(x2,y2),題中的拋物線x2=4y的焦點坐標是F(0,1),
直線AB的方程為y=eq \f(\r(3),3)x+1,即x=eq \r(3)(y-1).由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2=4y,,x=\r(3)(y-1),))消去x得3(y-1)2=4y,即3y2-10y+3=0,Δ=(-10)2-4×3×3>0,y1+y2=eq \f(10,3),則|AB|=|AF|+|BF|=(y1+1)+(y2+1)=y(tǒng)1+y2+2=eq \f(16,3).
35.已知直線l過拋物線C:y2=3x的焦點F,交C于A,B兩點,交C的準線于點P,若eq \(AF,\s\up6(→))=eq \(FP,\s\up6(→)),則|AB|
=( )
A.3 B.4 C.6 D.8
35.答案 B 解析 如圖所示:
不妨設(shè)A在第一象限,由拋物線C:y2=3x可得Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4),0)),準線DP:x=-eq \f(3,4).因為eq \(AF,\s\up6(→))=eq \(FP,\s\up6(→)),所以F是AP的中點,則AD=2CF=3.所以可得Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9,4),\f(3\r(3),2))),則kAF=eq \r(3),所以直線AP的方程為:y=eq \r(3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(3,4))),聯(lián)立方程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=\r(3)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(3,4))),y2=3x)),整理得:x2-eq \f(5,2)x+eq \f(9,16)=0,所以x1+x2=eq \f(5,2),則|AB|=x1+x2+p=eq \f(5,2)+eq \f(3,2)=4.故選B.
36.(2017·全國Ⅱ)過拋物線C:y2=4x的焦點F,且斜率為eq \r(3)的直線交C于點M(M在x軸的上方),l為C
的準線,點N在l上且MN⊥l,則M到直線NF的距離為( )
A.eq \r(5) B.2eq \r(2) C.2eq \r(3) D.3eq \r(3)
36.答案 C 解析 由題意,得F(1,0),則直線FM的方程是y=eq \r(3)(x-1).由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=\r(3)?x-1?,,y2=4x,))得x
=eq \f(1,3)或x=3.由M在x軸的上方,得M(3,2eq \r(3)),由MN⊥l,得|MN|=|MF|=3+1=4.又∠NMF等于直線FM的傾斜角,即∠NMF=60°,因此△MNF是邊長為4的等邊三角形,所以點M到直線NF的距離為4×eq \f(\r(3),2)=2eq \r(3).
37.已知拋物線C:x2=4y的焦點為F,直線AB與拋物線C相交于A,B兩點,若2eq \(OA,\s\up8(→))+eq \(OB,\s\up8(→))-3eq \(OF,\s\up8(→))=0,
則弦AB中點到拋物線C的準線的距離為________.
37.答案 eq \f(9,4) 解析 依題意得,拋物線的焦點為F(0,1),準線方程是y=-1,因為2(eq \(OA,\s\up8(→))-eq \(OF,\s\up8(→)))+(eq \(OB,\s\up8(→))-
eq \(OF,\s\up8(→)))=0,即2eq \(FA,\s\up8(→))+eq \(FB,\s\up8(→))=0,所以F,A,B三點共線.設(shè)直線AB:y=kx+1(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),則由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=kx+1,,x2=4y))得x2=4(kx+1),即x2-4kx-4=0,x1x2=-4 ①;又2eq \(FA,\s\up8(→))+eq \(FB,\s\up8(→))=0,因此2x1+x2=0 ②.由①②解得xeq \\al(2,1)=2,弦AB的中點到拋物線C的準線的距離為eq \f(1,2)[(y1+1)+(y2+1)]=eq \f(1,2)(y1+y2)+1=eq \f(1,8)(xeq \\al(2,1)+xeq \\al(2,2))+1=eq \f(5xeq \\al(2,1),8)+1=eq \f(9,4).
38.已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,準線為l.若射線y=2(x-1)(x≤1)與C,l分別交于P,Q兩點,
則eq \f(|PQ|,|PF|)=( )
A.eq \r(2) B.2 C.eq \r(5) D.5
38.答案 C 解析 由題意,知拋物線C:y2=4x的焦點F(1,0),設(shè)準線l:x=-1與x軸的交點為F1.
過點P作直線l的垂線,垂足為P1(圖略),由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=-1,,y=2?x-1?,x≤1,))得點Q的坐標為(-1,-4),所以|FQ|=2eq \r(5).又|PF|=|PP1|,所以eq \f(|PQ|,|PF|)=eq \f(|PQ|,|PP1|)=eq \f(|QF|,|FF1|)=eq \f(2\r(5),2)=eq \r(5),故選C.
39.已知拋物線Γ:y2=8x的焦點為F,準線與x軸的交點為K,點P在Γ上且|PK|=eq \r(2)|PF|,則△PKF的
面積為________.
39.答案 8 解析 由已知得,F(xiàn)(2,0),K(-2,0),過P作PM垂直于準線于點M,則|PM|=|PF|,又
|PK|=eq \r(2)|PF|,∴|PM|=|MK|=|PF|,∴PF⊥x軸,△PFK的高等于|PF|,不妨設(shè)P(m2,2eq \r(2)m)(m>0),則m2+2=4,解得m=eq \r(2),故△PFK的面積S=4×2eq \r(2)×eq \r(2)×eq \f(1,2)=8.
40.拋物線C:y2=4x的焦點為F,其準線l與x軸交于點A,點M在拋物線C上,當eq \f(|MA|,|MF|)=eq \r(2)時,△AMF
的面積為( )
A.1 B.eq \r(2) C.2 D.2eq \r(2)
40.答案 C 解析 (1)過M作MP垂直于準線,垂足為P,則eq \f(|MA|,|MF|)=eq \r(2)=eq \f(|MA|,|MP|)=eq \f(1,cs ∠AMP),則cs∠
AMP=eq \f(\r(2),2),又0°0,y20)和動直線l:y=kx+b(k,b是參變量,且k≠0,b≠0)相交于A(x1,y1),B(x2,
y2)兩點,平面直角坐標系的原點為O,記直線OA,OB的斜率分別為kOA,kOB,且kOA·kOB=eq \r(3)恒成立,則當k變化時,直線l經(jīng)過的定點為________.
49.答案 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2\r(3)p,3),0)) 解析 聯(lián)立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2=2px,,y=kx+b))消去y,得k2x2+(2kb-2p)x+b2=0,∴x1+x2=eq \f(-2kb+2p,k2),
x1x2=eq \f(b2,k2),∵kOA·kOB=eq \r(3),∴y1y2=eq \r(3)x1x2,又∵y1y2=(kx1+b)(kx2+b)=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2=eq \f(2bp,k),∴eq \f(2bp,k)=eq \r(3)·eq \f(b2,k2),解得b=eq \f(2\r(3)pk,3),∴y=kx+eq \f(2\r(3)pk,3)=keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(2\r(3)p,3))).令x=-eq \f(2\r(3)p,3),得y=0,∴直線l過定點eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2\r(3)p,3),0)).
50.在直線y=-2上任取一點Q,過Q作拋物線x2=4y的切線,切點分別為A,B,則直線AB恒過的點
的坐標為( )
A.(0,1) B.(0,2) C.(2,0) D.(1,0)
50.答案 B 解析 設(shè)Q(t,-2),A(x1,y1),B(x2,y2),拋物線方程變?yōu)閥=eq \f(1,4)x2,則y′=eq \f(1,2)x,則在點A
處的切線方程為y-y1=eq \f(1,2)x1(x-x1),化簡得y=eq \f(1,2)x1x-y1,同理,在點B處的切線方程為y=eq \f(1,2)x2x-y2,又點Q(t,-2)的坐標適合這兩個方程,代入得-2=eq \f(1,2)x1t-y1,-2=eq \f(1,2)x2t-y2,這說明A(x1,y1),B(x2,y2)都滿足方程-2=eq \f(1,2)xt-y,即直線AB的方程為y-2=eq \f(1,2)tx,因此直線AB恒過點(0,2).
51.已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,直線y=eq \r(3)(x-1)與C交于A,B(A在x軸上方)兩點.若eq \(AF,\s\up8(―→))=
meq \(FB,\s\up7(―→)),則m的值為________.
51.答案 3 解析 由題意知F(1,0),由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=\r(3)(x-1),,y2=4x,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x1=\f(1,3),,y1=-\f(2\r(3),3),))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2=3,,y2=2\r(3).))由A在x軸
上方,知A(3,2eq \r(3)),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),-\f(2\r(3),3))),則eq \(AF,\s\up7(―→))=(-2,-2eq \r(3)),eq \(FB,\s\up7(―→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,3),-\f(2\r(3),3))),因為eq \(AF,\s\up7(―→))=meq \(FB,\s\up7(―→)),所以m=3.
52.設(shè)拋物線C:y2=12x的焦點為F,準線為l,點M在C上,點N在l上,且eq \(FN,\s\up6(→))=λeq \(FM,\s\up6(→))(λ>0),若|MF|
=4,則λ等于( )
A.eq \f(3,2) B.2 C.eq \f(5,2) D.3
52.答案 D 解析 如圖,過M向準線l作垂線,垂足為M′,根據(jù)已知條件,結(jié)合拋物線的定義得eq \f(|MM′|,|FF′|)
=eq \f(|MN|,|NF|)=eq \f(λ-1,λ),
又|MF|=4,∴|MM′|=4,又|FF′|=6,∴eq \f(|MM′|,|FF′|)=eq \f(4,6)=eq \f(λ-1,λ),∴λ=3.故選D.
53.已知拋物線y2=2px(p>0)過點Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\r(2))),其準線與x軸交于點B,直線AB與拋物線的另一個交點為
M,若eq \(MB,\s\up8(→))=λeq \(AB,\s\up8(→)),則實數(shù)λ為( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,2) C.2 D.3
53.答案 C 解析 把點Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\r(2)))代入拋物線的方程得2=2p×eq \f(1,2),解得p=2,所以拋物線的方程為y2
=4x,則B(-1,0),設(shè)Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(yeq \\al(2,M),4),yM)),則eq \(AB,\s\up8(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),-\r(2))),eq \(MB,\s\up8(→))=(-1-eq \f(yeq \\al(2,M),4),-yM),由eq \(MB,\s\up8(→))=λeq \(AB,\s\up8(→)),得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-1-\f(yeq \\al(2,M),4)=-\f(3,2)λ,,-yM=-\r(2)λ,))解得λ=2或λ=1(舍去),故選C.
54.如圖,過拋物線y2=4x的焦點F作傾斜角為α的直線l,l與拋物線及其準線從上到下依次交于A、B、
C點,令eq \f(|AF|,|BF|)=λ1,eq \f(|BC|,|BF|)=λ2,則當α=eq \f(π,3)時,λ1+λ2的值為( )
A.4 B.5 C.6 D.8
54.答案 B 解析 由題意知焦點的坐標為F(1,0).設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),當α=eq \f(π,3)時,直線AB的方程
為y=eq \r(3)x-eq \r(3),與拋物線方程聯(lián)立得3x2-10x+3=0,∴x1+x2=eq \f(10,3),x1x2=1,解得x1=3,x2=eq \f(1,3),由題圖可知,λ1=eq \f(|AF|,|BF|)=eq \f(x1+1,x2+1)=eq \f(3+1,1+\f(1,3))=3,∵α=eq \f(π,3),∴λ2=eq \f(|BC|,|BF|)=2,∴λ1+λ2=5.故選B.
55.如圖所示,拋物線y=eq \f(1,4)x2,AB為過焦點F的弦,過A,B分別作拋物線的切線,兩切線交于點M,設(shè)
A(xA,yA),B(xB,yB),M(xM,yM),則:①若AB的斜率為1,則|AB|=4;②|AB|min=2;③yM=-1;④若AB的斜率為1,則xM=1;⑤xA·xB=-4.以上結(jié)論正確的個數(shù)是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
55.答案 B 解析 由題意得,焦點F(0,1),對于①,lAB的方程為y=x+1,與拋物線的方程聯(lián)立,得
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x+1,,y=\f(1,4)x2,))消去x,得y2-6y+1=0,所以yA+yB=6,則|AB|=y(tǒng)A+yB+p=8,則①錯誤;對于②,|AB|min=2p=4,則②錯誤;因為y′=eq \f(x,2),則lAM:y-yA=eq \f(xA,2)(x-xA),即y=eq \f(1,2)xAx-eq \f(x\\al(2,A),4),lBM:y-yB=eq \f(xB,2)(x-xB),即y=eq \f(1,2)xBx-eq \f(x\\al(2,B),4),聯(lián)立lAM與lBM的方程得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=\f(1,2)xAx-\f(x\\al(2,A),4),,y=\f(1,2)xBx-\f(x\\al(2,B),4),))解得Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(xA+xB,2),\f(xA·xB,4))).設(shè)lAB的方程為y=kx+1,與拋物線的方程聯(lián)立,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+1,,y=\f(1,4)x2,))消去y,得x2-4kx-4=0,所以xA+xB=4k,xA·xB=-4,所以yM=-1,③和⑤均正確;對于④,當AB的斜率為1時,xM=2,則④錯誤,故選B.

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