?解密22 拋物線
【考點解密】

1.拋物線的概念
平面內(nèi)與一個定點F和一條定直線l(l不經(jīng)過點F)的距離相等的點的軌跡叫做拋物線.點F叫做拋物線的焦點,直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線.

2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p的幾何意義:焦點F到準(zhǔn)線l的距離
圖形




頂點
坐標(biāo)
O(0,0)
對稱軸
x軸
y軸
焦點
坐標(biāo)
F
F
F
F
離心率
e=1
準(zhǔn)線
方程
x=-
x=
y=-
y=
范圍
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
開口
方向
向右
向左
向上
向下
焦半徑
x0+
-x0+
y0+
-y0+
通徑長
2p





【方法技巧】

求圓錐曲線中的有關(guān)三角形的面積時,常聯(lián)立直線與曲線的方程,根據(jù)韋達定理求出弦長.然后根據(jù)點到直線的距離公式,求出三角形的高,即可得出.

【核心題型】
題型一:定義法求焦半徑
1.(2023·山西晉中·統(tǒng)考二模)設(shè)F為拋物線C:的焦點,點M在C上,點N在準(zhǔn)線l上且MN平行于x軸,若,則(????)
A. B.1 C. D.4
【答案】D
【分析】由拋物線方程可知焦點坐標(biāo)及準(zhǔn)線方程,設(shè)準(zhǔn)線與軸交點為,畫出圖象,由拋物線定義及可知是正三角形,結(jié)合平行關(guān)系可判斷,利用直角三角形性質(zhì)即可求解.
【詳解】由題可知,,拋物線焦點F為,準(zhǔn)線l為,設(shè)準(zhǔn)線l與x軸的交點為E,如圖所示,

由題知,由拋物線的定義可知,
因為,所以是正三角形,則在中,因為,
所以,所以.
故選:D
2.(2023·寧夏銀川·六盤山高級中學(xué)??家荒#┮阎獮閽佄锞€上一點,點到的焦點的距離為6,到軸的距離為3,O為坐標(biāo)原點,則(????)
A. B.6 C. D.9
【答案】C
【分析】根據(jù)拋物線定義及題意求出,得出點A的坐標(biāo)即可求解.
【詳解】由已知及拋物線的定義可得,解得,
∴拋物線方程為,
,即,代入拋物線方程可得,
∴,.
故選:C
3.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點為,點在拋物線上,且,若的面積為,則(????)
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)拋物線定義求得點橫坐標(biāo),代入拋物線方程得縱坐標(biāo),再利用三角形面積公式即可得的值.
【詳解】拋物線的焦點為,點在拋物線上,由拋物線的定義可得,
,則,
,解得或(舍).
故選:B.

題型二:定義法求焦點弦
4.(2021秋·陜西西安·高二統(tǒng)考期末)已知拋物線的焦點為,過點且斜率為的直線與拋物線交于A(點A在第二象限),兩點,則(????)
A. B. C.4 D.5
【答案】A
【分析】求出焦點坐標(biāo),設(shè)出直線方程,與拋物線方程聯(lián)立,設(shè),則,,從而利用焦半徑公式和焦點弦公式求出,得到答案.
【詳解】拋物線方程為,故焦點坐標(biāo)為,則直線方程為,
與聯(lián)立得:,
即,
設(shè),
則,,
,
則,,
所以.
故選:A
5.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點為F,直線l過焦點F且與拋物線交于點,,與拋物線C的準(zhǔn)線交于點Q,若(O為坐標(biāo)原點),,則(????)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】將三角形面積間的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為線段長之間的數(shù)量關(guān)系,求得有關(guān)線段的數(shù)量關(guān)系,并根據(jù)三角形相似建立方程,解方程得到結(jié)果.
【詳解】對于△OQN和△OFN,底邊QN和FN上的高均為點O到直線l的距離,故由可得,
如圖,分別過點M,N作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為點,,

設(shè),則,,故.
因為,所以.
在直角三角形中,,,,所以,所以,解得.
設(shè)拋物線的準(zhǔn)線與x軸交于點,則,所以,
即,解得,
故選:B.
6.(2023秋·福建龍巖·高三校聯(lián)考期末)拋物線的焦點為,對稱軸為,過且與的夾角為的直線交于,兩點,的中點為,線段的中垂線交于點.若的面積等于,則等于(????)
A. B.4 C.5 D.8
【答案】D
【分析】依題意不妨設(shè)拋物線為,不妨設(shè)直線的傾斜角為,直線,設(shè),,聯(lián)立直線與拋物線方程,消元、列出韋達定理,即可求出的坐標(biāo),從而求出直線的方程,則的坐標(biāo)可求,再根據(jù)三角形面積求出,最后根據(jù)焦半徑公式計算可得.
【詳解】解:依題意不妨設(shè)拋物線為,則,
根據(jù)對稱性不妨設(shè)直線的傾斜角為,則直線,
設(shè),,則,消去整理得,
所以,則,
所以,則直線的方程為,令,解得,即,
所以,解得或(舍去),
所以,則,
所以.
故選:D

題型三:求距離的最值問題
7.(2023·湖南·模擬預(yù)測)希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯與歐幾里得、阿基米德齊名.他發(fā)現(xiàn):“平面內(nèi)到兩個定點A,B的距離之比為定值()的點的軌跡是圓”.后來,人們將這個圓以他的名字命名,稱為阿波羅尼斯圓,簡稱阿氏圓.已知在平面直角坐標(biāo)系中,,若點P是滿足的阿氏圓上的任意一點,點Q為拋物線上的動點,Q在直線上的射影為R,則的最小值為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出點的軌跡方程,再結(jié)合阿波羅尼斯圓的定義及拋物線的定義可得,從而可得出答案.
【詳解】設(shè),
則,
化簡整理得,
所以點的軌跡為以為圓心為半徑的圓,
拋物線的焦點,準(zhǔn)線方程為,


當(dāng)且僅當(dāng)(兩點在兩點中間)四點共線時取等號,
所以的最小值為.

故選:D.
8.(2023秋·山東德州·高三統(tǒng)考期末)曲線上有兩個不同動點,動點到的最小距離為,點與和的距離之和的最小值為,則的值為(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】對于可直接利用兩點間的距離公式結(jié)合二次函數(shù)進行求解,對于可利用拋物線的性質(zhì),結(jié)合圖象觀察發(fā)現(xiàn)取得最值時的的位置進行求解.
【詳解】設(shè),則,結(jié)合關(guān)系式可變形為:,當(dāng),即動點坐標(biāo)為時,取到最小距離,即;
由題知,曲線為拋物線在第一象限的部分以及原點,其焦點為,準(zhǔn)線為,設(shè),過作準(zhǔn)線,垂足為,根據(jù)拋物線定義,,過作準(zhǔn)線,垂足為,交拋物線于,當(dāng)在運動時,結(jié)合下圖可知,,當(dāng)運動到時取得等號,即的最小值為.故.
故選:C

9.(2023秋·河南信陽·高三信陽高中??计谀┮阎c是拋物線上任意一點,則點到拋物線的準(zhǔn)線和直線的距離之和的最小值為(????)
A. B.4 C. D.5
【答案】C
【分析】點到直線的距離為,到準(zhǔn)線的距離為,利用拋物線的定義得,當(dāng),和共線時,點到直線和準(zhǔn)線的距離之和的最小,由點到直線的距離公式求得答案.
【詳解】解:由拋物線知,焦點,
準(zhǔn)線方程為,根據(jù)題意作圖如下;

點到直線的距離為,
點到的距離為;
由拋物線的定義知:,
所以點到直線和準(zhǔn)線的距離之和為,
且點到直線的距離為,
所以點到直線和準(zhǔn)線的距離之和最小值為.
故選:C.

題型四:拋物線的對稱問題
10.(2021·寧夏中衛(wèi)·統(tǒng)考一模)已知拋物線C:()的焦點為F,準(zhǔn)線與x軸交于點K,過點K作圓的切線,切點分別為點A,B.若,則p的值為(????)
A.1 B. C.2 D.3
【答案】C
【解析】連接,通過是圓的圓心,結(jié)合圖形,,通過求解是等邊三角形,推出結(jié)果.
【詳解】連接,如下圖

因為F就是圓的圓心,
所以,且.
又,所以,那么,
所以是等邊三角形
所以.
又,所以.
故選:C.
【點睛】考查拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程、焦點、準(zhǔn)線以及圓有關(guān)的概念,考查數(shù)形結(jié)合的思維方法和學(xué)生對數(shù)量關(guān)系的分析能力.
11.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓:與拋物線:交于兩點,為坐標(biāo)原點,若的外接圓經(jīng)過點,則等于(????)
A. B. C.2 D.4
【答案】A
【分析】根據(jù)橢圓和拋物線的對稱性知的外接圓的圓心必在x軸,設(shè)圓心為,結(jié)合圓的性質(zhì)可得、進而得,代入橢圓方程計算即可求解.
【詳解】設(shè),則,.
由題意知,四點共圓,
由橢圓和拋物線的對稱性,知的外接圓的圓心必在x軸,
設(shè)與x軸相交于點D,則,
在圓D中,有,
即,又,
所以,解得,①
代入,得,②
將①②代入橢圓方程,得,
整理,得,解得.
經(jīng)檢驗,時,符合題意.
故實數(shù)p的值為.
故選:A.

12.(2020·全國·模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點為 ,準(zhǔn)線為,點在拋物線上,且點到準(zhǔn)線的距離為6,的垂直平分線與準(zhǔn)線交于點,點為坐標(biāo)原點,則的面積為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解法一:先根據(jù)焦半徑公式求出的坐標(biāo),再求出的垂直平分線的方程,從而可求的坐標(biāo),故可求的面積.
解法二:先根據(jù)焦半徑公式求出的坐標(biāo),過點作的垂線,垂足為,利用拋物線的定義可得重合,從而可求的面積.
【詳解】解法一:拋物線:的焦點為,準(zhǔn)線為:,
設(shè),由點到準(zhǔn)線的距離為6,得,得,
代入拋物線的方程得,所以.
由拋物線的對稱性,不妨設(shè),則直線的斜率為,
又的中點坐標(biāo)為,故的垂直平分線的方程為,
令,得,即.
所以的面積為.
故選:B.
解法二:拋物線:的焦點為,準(zhǔn)線為:,
設(shè),由到準(zhǔn)線的距離為6,得,得,
代入拋物線的方程得,所以.
由拋物線的對稱性,不妨設(shè),則直線的斜率為,
所以.過點作的垂線,垂足為,則,連接,
則,而,所以是等邊三角形,于是邊的垂直平分線過點,即點與點重合,所以的面積為.
故選:B.
【點睛】方法點睛:與拋物線焦點有關(guān)的距離計算問題,可利用拋物線的定義將此距離轉(zhuǎn)化為到準(zhǔn)線的距離來處理.

題型五:拋物線的綜合問題
13.(2023·河南洛陽·洛陽市第三中學(xué)校聯(lián)考一模)已知拋物線上的一個動點P到拋物線的焦點F的最小距離為1.
(1)求拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過焦點F的直線l交拋物線C于兩點,M為拋物線上的點,且,,求的面積.
【答案】(1)
(2)32

【分析】(1)利用動點P到拋物線的焦點F的最小距離,結(jié)合拋物線定義求得p的值,可得答案;
(2)說明軸不合題意,設(shè)直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立拋物線方程可得根與系數(shù)的關(guān)系,結(jié)合題意進行化簡,求得M點坐標(biāo),求得弦長,利用三角形面積公式,即可求得答案.
【詳解】(1)設(shè)點P的坐標(biāo)為,由拋物線定義可知,,
即當(dāng)時取得等號,
故,解得,所以拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由(1)知,設(shè),,,
若軸,由,得,,或,,
此時不滿足,所以不滿足題意;
設(shè)直線的方程為,直線的方程為,
如圖所示,

將代入拋物線方程得,,
所以,.
將代入拋物線方程得,所以①.
直線AM的斜率為,同理BM的斜率為.
因為AM⊥BM,所以,
所以,即②.
由①②解得,將其代入①可得,,
所以或,
當(dāng)時,直線的方程為,,.
因為,滿足,所以,.
所以,
所以.
同理可得,當(dāng)時,直線的方程為,,,
因為,滿足,所以,.
所以,
所以,
所以的面積為32.
14.(2023·河南·洛陽市第三中學(xué)校聯(lián)考一模)已知點在拋物線上,且到拋物線的焦點的距離為2.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點向拋物線作兩條切線,切點分別為,若直線與直線交于點,且點到直線?直線的距離分別為.求證:為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析

【分析】(1)根據(jù)題意可得,求出,即可得解;
(2)方法一:設(shè),求導(dǎo),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義分別求出拋物線在點處和在點處的切線方程,再根據(jù)兩條切線均過點,從而可求得切點坐標(biāo),在證明平分,即可得出結(jié)論.
方法二:設(shè)切點為,求導(dǎo),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,聯(lián)立方程,根據(jù)求出切點坐標(biāo),從而可得直線?直線的方程,再結(jié)合點到直線的距離公式即可得證.
【詳解】(1)因為,由題意可得,
解得,所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)方法一:設(shè),由,得,
所以拋物線在點處的切線方程為,
在點處的切線方程為,
因為兩條切線均過點,所以,
所以點的坐標(biāo)均滿足,
所以,即,解得或,
不妨設(shè),則,
易知,所以,
所以,
,
所以,所以,所以平分,
所以點到直線的距離等于點到直線的距離,
所以,為定值,得證.
方法二:設(shè)切點為,由,得,
所以過點的拋物線的切線方程為,
聯(lián)立方程,消去并整理得,
則,解得或,
不妨設(shè),則,
所以直線的方程為,
易知,所以直線的方程為,
由,得,即,
易得直線的方程為,直線的方程為,
所以點到直線的距離,
點到直線的距離,
所以,則,為定值,得證.
15.(2023·江西贛州·統(tǒng)考一模)已知拋物線為其焦點,點在上,且(為坐標(biāo)原點).
(1)求拋物線的方程;
(2)若是上異于點的兩個動點,當(dāng)時,過點作于,問平面內(nèi)是否存在一個定點,使得為定值?若存在,請求出定點及該定值:若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,定值4,定點

【分析】(1)由點在拋物線上及三角形面積列方程求出參數(shù)p,即可得方程;
(2)法一:設(shè),,利用求得,討論與軸是否垂直,求直線所過的定點;法二:設(shè)直線的方程為,聯(lián)立拋物線及韋達定理、得;最后結(jié)合確定的軌跡,即可確定定點和定值;
【詳解】(1)因為點在上,則,而,所以,
,所以,故該拋物線的方程為.
(2)法一:設(shè),不妨設(shè),
,則,解得,
①當(dāng)與軸不垂直時,,
此時直線的方程為:,整理得
,則的方程為:,則直線恒過定點
由,即,故在以為直徑的圓上,該圓方程為,
即當(dāng)為該圓心時,為定值;
②當(dāng)軸時,,此時,而,故;
當(dāng)時,也滿足,
綜上,平面內(nèi)存在一個定點,使得為定值4
法二:設(shè)直線的方程為
聯(lián)立,且,
由韋達定理得:,
由,即,解得,
即,直線恒過定點,
由,即,故在以為直徑的圓上,該圓方程為,
即定點為該圓心時,為定值;


【高考必刷】

一、單選題
16.(2023·陜西商洛·統(tǒng)考一模)已知F為拋物線的焦點,P為該拋物線上的動點,點,則的最大值為(????)
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】設(shè)點,由點與點距離公式計算以及的長,代入所求結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)可求出最大值.
【詳解】設(shè),則,又,所以,則.令,則,,即時,取得最大值,此時.
故選:D
17.(2023春·全國·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖1所示,拋物面天線是指由拋物面(拋物線繞其對稱軸旋轉(zhuǎn)形成的曲面)反射器和位于焦點上的照射器(饋源,通常采用喇叭天線)組成的單反射面型天線,廣泛應(yīng)用于微波和衛(wèi)星通訊等領(lǐng)域,具有結(jié)構(gòu)簡單、方向性強、工作頻帶寬等特點.圖2是圖1的軸截面,A,B兩點關(guān)于拋物線的對稱軸對稱,F(xiàn)是拋物線的焦點,∠AFB是饋源的方向角,記為,焦點F到頂點的距離f與口徑d的比值稱為拋物面天線的焦徑比,它直接影響天線的效率與信噪比等.如果某拋物面天線饋源的方向角滿足,,則其焦徑比為(????)

A. B. C. D.
【答案】C
【分析】建立直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:,,,代入拋物線方程可得,根據(jù),解得與的關(guān)系,即可得出.
【詳解】如圖所示,建立直角坐標(biāo)系,

設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:,,
,代入拋物線方程可得:,解得,
由于,得或(舍)
又,化為:,
解得或(舍)
.
故選:C.
18.(2023·河南·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知點是拋物線C:的焦點,過的直線交拋物線C于不同的兩點M,N,設(shè),點Q為MN的中點,則Q到x軸的距離為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)給定的拋物線,設(shè)出點M,N的坐標(biāo),利用求出點M,N的縱坐標(biāo)和即可求解作答.
【詳解】依題意,點,設(shè)點,則,
由得:,解得,,
因此點Q的縱坐標(biāo)為,
所以Q到x軸的距離為.
故選:B
19.(2023·河北石家莊·統(tǒng)考一模)截至2023年2月,“中國天眼”發(fā)現(xiàn)的脈沖星總數(shù)已經(jīng)達到740顆以上.被稱為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),是目前世界上口徑最大,靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡(圖1).觀測時它可以通過4450塊三角形面板及2225個觸控器完成向拋物面的轉(zhuǎn)化,此時軸截面可以看作拋物線的一部分.某學(xué)校科技小組制作了一個FAST模型,觀測時呈口徑為4米,高為1米的拋物面,則其軸截面所在的拋物線(圖2)的頂點到焦點的距離為(????)

A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【分析】由題意建立平面直角坐標(biāo)系,求得拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程,即可求得頂點到焦點的距離.
【詳解】如圖,以拋物線的頂點為原點,對稱軸為軸,建立平面直角坐標(biāo)系,

則設(shè)拋物線的方程為,
由題可得拋物線上一點,代入拋物線方程可得,所以,
即拋物線方程為,則拋物線的焦點坐標(biāo)為,故頂點到焦點的距離為.
故選:A.
20.(2023·福建泉州·統(tǒng)考三模)已知拋物線的焦點為,準(zhǔn)線為,點在上,點在上.若,,則到的距離等于(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】取線段的中點,連接,過點作,垂足為點,分析出為等邊三角形,并求出,從而可求得,即為所求.
【詳解】取線段的中點,連接,過點作,垂足為點,

則,
所以,,所以,,所以,,
因為,所以,是邊長為的等邊三角形,則,
由拋物線的定義可知,所以,,故,
所以,,則,即點到直線的距離為.
故選:B.
21.(2023·全國·高三專題練習(xí))以拋物線的焦點F為端點的射線與C及C的準(zhǔn)線l分別交于A,B兩點,過B且平行于x軸的直線交C于點P,過A且平行于x軸的直線交l于點Q,且,則△PBF的周長為(????)
A.16 B.12 C.10 D.6
【答案】B
【分析】因,則,準(zhǔn)線為.由,可得坐標(biāo),直線AF方程,進而可得B,P坐標(biāo),后由兩點間距離公式及拋物線定義可得答案.
【詳解】因,則,準(zhǔn)線為.
由,如圖,設(shè),則,得,則.
得直線AF方程:,
代入,得,
將代入,可得.
則周長,
則.故.
故選:B

22.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點為F,過點F的直線與拋物線交于點A,B,與拋物線的準(zhǔn)線交于點M,且點A位于第一象限,F(xiàn)恰好為AM的中點,,則(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】過點A,B分別作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為N,E,根據(jù)拋物線的定義,又F恰好為AM的中點,可得到比例,進一步推導(dǎo)得到的值.
【詳解】如圖,

過點A,B分別作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為N,E,根據(jù)拋物線的定義得,,因為F為AM的中點,所以,又,所以,所以.
故選:A
23.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線的焦點為,點是拋物線上一點,圓與線段相交于點,且被直線截得的弦長為,若,則(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)點在拋物線上及拋物線的定義,利用圓的弦長及勾股定理即可求解
【詳解】由題意可知,如圖所示,

在拋物線上,則
易知,,由,
因為被直線截得的弦長為,則,
由,于是在中,

由解得:,所以.
故選:C.

二、多選題
24.(2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中??家荒#┮阎獟佄锞€,O為坐標(biāo)原點,F(xiàn)為拋物線C的焦點,點P在拋物線上,則下列說法中正確的是(????)
A.若點,則的最小值為4
B.過點且與拋物線只有一個公共點的直線有且僅有兩條
C.若正三角形ODE的三個頂點都在拋物線上,則ODE的周長為
D.點H為拋物線C上的任意一點,,,當(dāng)t取最大值時,GFH的面積為2
【答案】AD
【分析】A選項,過P點做準(zhǔn)線的垂線,垂足為.由拋物線定義,,據(jù)此可得最小值;
B選項,過點B且與拋物線只有一個公共點的直線有兩類,拋物線的切線與斜率不存在的直線;
C選項,設(shè),由及D,E兩點在拋物線上可得,
后可得ODE的周長;
D選項,設(shè),則,由基本不等式可得取最大值時,,后可得GFH的面積.
【詳解】A選項,過P點做準(zhǔn)線的垂線,垂足為.則由拋物線定義,有.則,則當(dāng)三點共線時,有最小值4.故A正確;
B選項,當(dāng)過點B直線斜率不存在時,直線方程為,此時直線與拋物線只有一個交點;當(dāng)過點B直線斜率存在時,設(shè)直線方程為:,將直線方程與拋物線方程聯(lián)立,則.令或
,則直線或為拋物線切線.綜上,過點且與拋物線只有一個公共點的直線有3條,故B錯誤;
C選項,設(shè),因三角形ODE為正三角形,
則,又,
則.
因,則.又由圖可得.
則,則.
得ODE的周長為.故C錯誤;
D選項,設(shè),則
,當(dāng)取最大值時,
.取,則此時GFH的面積為.
故D正確.
故選:AD

25.(2023·遼寧·校聯(lián)考一模)拋物線的焦點為,準(zhǔn)線為,經(jīng)過上的點作的切線m,m與y軸、l、x軸分別相交于點N、P、Q,過M作l垂線,垂足為,則(????)
A. B.為中點
C.四邊形是菱形 D.若,則
【答案】BCD
【分析】設(shè)與軸交點為,則未必是的中點,即可判斷A,利用韋達定理表示出的坐標(biāo)可判斷B,根據(jù)菱形的判定定理可判斷C,利用三角形的全等關(guān)系可判斷D.
【詳解】
設(shè),可知斜率存在,可設(shè),
將代入可得,由,即可得,
因此,令解得,所以,
又因為,,
要使,則必需為中點,則必有,即,
所以當(dāng)且僅當(dāng)時,才成立,無法滿足任意性,A錯誤;
中令,于是,
因為,,所以為中點,選項B正確.
因為,所以是的垂直平分線,
而軸,所以四邊形是菱形,選項C正確;
,由,可得,所以.
因為,所以,選項D正確.
故選:BCD.
26.(2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知F是拋物線的焦點,點在拋物線W上,過點F的兩條互相垂直的直線,分別與拋物線W交于B,C和D,E,過點A分別作,的垂線,垂足分別為M,N,則(????)
A.四邊形面積的最大值為2
B.四邊形周長的最大值為
C.為定值
D.四邊形面積的最小值為32
【答案】ACD
【分析】根據(jù)給定條件,求出拋物線的方程,確定四邊形形狀,利用勾股定理及均值不等式計算判斷A,B;設(shè)出直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,求出弦長即可計算推理判斷C,D作答.
【詳解】因為點在拋物線上,
所以,故,,
拋物線的焦點的坐標(biāo)為,
因為,,
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,
所以四邊形面積的最大值為2,故A正確.
由,
得,即,
當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,
所以四邊形周長的最大值為,故B不正確.
設(shè)直線的方程為,聯(lián)立消x得,
方程的判別式,
設(shè),,則,
則,
同理得,
,C正確.
,所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,
此時,故D正確.
故選:ACD.

27.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知P為拋物線上的動點,為坐標(biāo)原點,在拋物線C上,過拋物線C的焦點F的直線l與拋物線C交于A,B兩點,,則(????)
A.的最小值為4
B.若線段AB的中點為M,則弦長AB的長度為8
C.若線段AB的中點為M,則三角形OAB的面積為
D.過點作兩條直線與拋物線C分別交于點G,H,且滿足EF平分,則直線GH的斜率為定值
【答案】ABD
【分析】先求出拋物線的方程,利用拋物線的定義轉(zhuǎn)化即可求出最小值可判斷A;由直線與拋物線相交的弦長公式判斷B;由點到直線的距離公式可求三角形OAB的面積判斷C;設(shè),,將已知轉(zhuǎn)化為結(jié)合兩點連線的斜率公式即可判斷直線GH的斜率是否為定值判斷D.
【詳解】
由在拋物線C上,得,拋物線C的方程為,.
對于A,過點P作拋物線的準(zhǔn)線的垂線PD,垂足為D,
由拋物線的定義知,
即M,P,D三點共線時,取得最小值,為,故A正確.
對于B,因為為AB的中點,點A,B的橫坐標(biāo),則,,故B正確.
對于C,由直線l過焦點與求得直線l的方程為,則點O到直線l的距離,則,故C錯誤;
對于D,易知點在拋物線上且軸.設(shè),.
易知直線EG,EH的斜率存在,,同理.
因為EF平分,軸,所以,即,
直線,所以,
直線GH的斜率為定值,故D正確.
故選:ABD

三、填空題
28.(2023·全國·校聯(lián)考一模)拋物線:的準(zhǔn)線截圓所得的弦長為_________.
【答案】
【分析】先求出圓心到準(zhǔn)線的距離,再根據(jù)圓的弦長公式求解即可.
【詳解】拋物線:的準(zhǔn)線為,
圓的圓心為,半徑,
圓心到準(zhǔn)線的距離,
所以所求弦長為.
故答案為:.
29.(2023·山西大同·校聯(lián)考模擬預(yù)測)若P,Q分別是拋物線與圓上的點,則的最小值為________.
【答案】##
【分析】設(shè)點,圓心,的最小值即為的最小值減去圓的半徑,求出的最小值即可得解.
【詳解】依題可設(shè),圓心,根據(jù)圓外一點到圓上一點的最值求法可知,
的最小值即為的最小值減去半徑.
因為,,
設(shè),
,由于恒成立,
所以函數(shù)在上遞減,在上遞增,即,
所以,即的最小值為.
故答案為:.
30.(2023·湖南·湖南師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知直線,拋物線的焦點為,過點的直線交拋物線于兩點,點關(guān)于軸對稱的點為.若過點的圓與直線相切,且與直線交于點,則當(dāng)時,直線的斜率為___________.
【答案】
【分析】根據(jù)題意設(shè)直線的方程為,聯(lián)立拋物線方程,然后結(jié)合韋達定理即可得到結(jié)果.
【詳解】如圖,易知過點且與直線相切的圓就是以為直徑的圓,設(shè),

則,由有,
設(shè)直線的方程為,代入有,
所以,結(jié)合,得.
故答案為:
31.(2023·重慶沙坪壩·重慶南開中學(xué)??寄M預(yù)測)已知拋物線為拋物線內(nèi)一點,不經(jīng)過點的直線與拋物線相交于兩點,連接分別交拋物線于兩點,若對任意直線,總存在,使得成立,則該拋物線方程為______.

【答案】
【分析】設(shè),根據(jù)推出,結(jié)合點在拋物線上可得,,即可求得p,即得答案.
【詳解】由題意設(shè),
由可得:,
可得:,同理可得:,
則:(*)
將兩點代入拋物線方程得,
作差可得:,而,即,
同理可得,,代入(*),可得,
此時拋物線方程為,
故答案為:

四、解答題(共0分)
32.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)拋物線的焦點為,,Q在準(zhǔn)線上,Q的縱坐標(biāo)為,點M到F與到定點的距離之和的最小值為4.
(1)求拋物線C的方程;
(2)過F且斜率為2的直線l與C交于A、B兩點,求的面積.
【答案】(1);
(2).

【分析】(1)由已知可推得,求出的坐標(biāo)代入,即可得出關(guān)于的方程,求解即可得出;
(2)由已知可求得直線方程為,聯(lián)立直線與拋物線的方程,根據(jù)韋達定理求出弦長.然后根據(jù)點到直線的距離求出點到直線的距離,即可得出面積.
【詳解】(1)由已知可得,,.
因為,當(dāng)且僅當(dāng)三點共線時,取得最小值.
又,所以,
即,整理可得,
因為,所以.
所以,拋物線C的方程為.
(2)由(1)知,,所以直線的方程為,.
聯(lián)立直線與拋物線的方程可得,.
設(shè),,則由韋達定理可得.
所以.
又點到直線,即直線的距離為,
所以,的面積.

33.(2023·山東·濰坊一中校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知為拋物線的焦點,為坐標(biāo)原點,為的準(zhǔn)線上的一點,直線的斜率為的面積為1.
(1)求的方程;
(2)過點作一條直線,交于兩點,試問在上是否存在定點,使得直線與的斜率之和等于直線斜率的平方?若存在,求出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或

【分析】(1)設(shè)點的坐標(biāo)為,根據(jù)直線的斜率為,得到,再根據(jù)的面積為求出,即可得解;
(2)假設(shè)存在點,使得直線與的斜率之和等于直線斜率的平方.設(shè)直線的方程為,,,,聯(lián)立直線與拋物線方程,消元列出韋達定理,又,,化簡,即可得到方程,求出的值,即可得解.
【詳解】(1)解:由題意知,設(shè)點的坐標(biāo)為,
則直線的斜率為.
因為直線的斜率為,所以,即,
所以的面積,
解得或(舍去),
故拋物線的方程為.
(2)解:假設(shè)存在點,使得直線與的斜率之和等于直線斜率的平方.
由(1)得,拋物線的準(zhǔn)線的方程為.
設(shè)直線的方程為,,,,
聯(lián)立得,
所以,,.
因為,

,
所以,解得或.
故存在定點,使得直線與的斜率之和等于直線斜率的平方,其坐標(biāo)為或.
34.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知拋物線E:的焦點關(guān)于其準(zhǔn)線的對稱點為,橢圓C:的左,右焦點分別是,,且與E有一個共同的焦點,線段的中點是C的左頂點.過點的直線l交C于A,B兩點,且線段AB的垂直平分線交x軸于點M.
(1)求C的方程;
(2)證明:.
【答案】(1)
(2)證明見解析

【分析】(1)由題意得,從而得出橢圓C的焦點,,由線段的中點為求得,,可得C的方程;
(2)直線l的斜率存在,設(shè)為k,分兩種情況討論:當(dāng)時,直接驗證結(jié)論;當(dāng)時,設(shè)出直線l的方程,與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達定理求出線段AB的中點坐標(biāo),得到線段AB的垂直平分線的方程,求得坐標(biāo)及,利用弦長公式求得,從而證得結(jié)論.
【詳解】(1)拋物線E的焦點關(guān)于其準(zhǔn)線的對稱點為,
所以,即.
因為橢圓C與拋物線E有一個共同的焦點,所以,,
所以線段的中點為,所以,.
故C的方程為.
(2)由題意知,直線l的斜率存在,設(shè)為k.
當(dāng)時,點A,B恰為橢圓C的左、右頂點,y軸為線段AB的垂直平分線,
,,,則.
當(dāng)時,直線l的方程為,設(shè),,線段AB的中點為,.
聯(lián)立,消去y,得,
則,,
所以,
則.
由題意知,線段AB的垂直平分線的方程為,
令,得,
則.
又,
所以.
綜上,.



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